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Aufklärung der CO₂‐Hydrierung über In₂O₃‐Nanopartikeln mittels Operando UV/Vis‐ und Impedanzspektroskopie

Ziemba, Marc ; Radtke, Mariusz ; Schumacher, Leon ; Hess, Christian (2022)
Aufklärung der CO₂‐Hydrierung über In₂O₃‐Nanopartikeln mittels Operando UV/Vis‐ und Impedanzspektroskopie.
In: Angewandte Chemie, 2022, 134 (39)
doi: 10.26083/tuprints-00022907
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Item Type: Article
Type of entry: Secondary publication
Title: Aufklärung der CO₂‐Hydrierung über In₂O₃‐Nanopartikeln mittels Operando UV/Vis‐ und Impedanzspektroskopie
Language: German
Date: 2022
Place of Publication: Darmstadt
Year of primary publication: 2022
Publisher: Wiley-VCH
Journal or Publication Title: Angewandte Chemie
Volume of the journal: 134
Issue Number: 39
Collation: 9 Seiten
DOI: 10.26083/tuprints-00022907
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Origin: Secondary publication DeepGreen
Abstract:

Während sich In₂O₃ als vielversprechender Katalysator für die CO₂‐Aktivierung erwiesen hat, fehlt bisher ein grundlegendes Verständnis seiner Funktionsweise bei der CO₂‐Hydrierung, da die Anwendung der operando‐Schwingungsspektroskopie aufgrund von Absorptionseffekten eine Herausforderung darstellt. In dieser mechanistischen Studie untersuchen wir systematisch die Redox‐Prozesse im Zusammenhang mit der reversen Wassergas‐shift‐Reaktion (rWGSR) über In₂O₃‐Nanopartikeln, sowohl an der Oberfläche als auch in der Bulkstruktur. Basierend auf temperaturabhängigen operando‐UV/Vis‐Spektren und einem neuartigen operando‐Impedanz‐Ansatz für thermische Pulverkatalysatoren schlagen wir die Oxidation durch CO₂ als den geschwindigkeitsbestimmenden Schritt für die rWGSR vor. Die Ergebnisse stimmen mit Redox‐Prozessen überein, wobei wasserstoffhaltige Oberflächenspezies nachweislich eine fördernde Wirkung aufweisen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass für die Aktivität neben Oberflächenprozessen die Sauerstoff/Wasserstoff‐Dynamik wichtig ist, was nicht nur für In₂O₃, sondern auch für andere reduzierbare Oxidkatalysatoren von Bedeutung sein dürfte.

Uncontrolled Keywords: CO₂-Aktivierung, In₂O₃, Operando-Spektroskopie, Reaktionsmechanismus, Reverse Wasser-Gas-Shift
Status: Publisher's Version
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-229073
Additional Information:

German version

Classification DDC: 500 Science and mathematics > 540 Chemistry
Divisions: 07 Department of Chemistry > Eduard Zintl-Institut > Physical Chemistry
Date Deposited: 23 Dec 2022 14:09
Last Modified: 04 Jan 2023 08:02
SWORD Depositor: Deep Green
URI: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/22907
PPN: 503248398
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