Bifunctional catalysis of metal and Brønsted acid sites for hydrodeoxygenation of triglycerides and dehydrogenation of light alkanes

Cooperation of metals and Brønsted acid sites for hydrodeoxygenation of triglycerides and dehydrogenation of light alkanes was studied. In C-O hydrogenolysis on Ni/H-ZSM-5, Brønsted acid sites are interacting with the carbonyl groups of the substrate, weakening the bond to cleave, thus, enhancing turnover frequencies over Ni. In light alkane dehydrogenation on Ga/H-ZSM-5, Ga+ and Brønsted acid sites act as highly active Lewis-Brønsted acid pairs, on which the C-H bond is heterolytically activated in a bifunctional mechanism. The synergy enhances the rate 300-fold.
Die Kooperation von Metall- und Brønsted-Säurezentren für die Hydrodeoxygenierung von Triglyceriden und die Dehydrierung von leichten Alkanen wurde untersucht. Die Spaltung der CO-Bindungen der funktionalisierten Moleküle an der Metalloberfläche wird durch gleichzeitige Wechselwirkung mit Brønsted-sauren OH Gruppen erleichtert, was zu höheren Reaktionsraten führt. Bei der Dehydrierung der leichten Alkane auf Ga/H-ZSM-5 agieren Ga+ und Brønsted-Säurezentren als hoch aktive Lewis-Brønsted-Säurepaare, die die C-H Bindung heterolytisch über einen bifunktionellen Mechanismus aktivieren und die Reaktionsraten gegenüber Katalyse durch ein Zentrum auf das dreihundertfache erhöhen.