Title :

<i>In-situ</i> exploration of divergent methane coupling pathways in dry and aqueous environments on silver and palladium heteropolyacid-titania photocatalysts

Author(s) :

Wang, Yinghao [Auteur]
Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 [UCCS]
Dong, Chunyang [Auteur]
Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 [UCCS]
Hu, Di [Auteur]
Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 [UCCS]
Tokarz-Sobieraj, R. [Auteur]
Institute of Catalysis and Surface Chemistry
Rutkowska-Zbik, D. [Auteur]
Institute of Catalysis and Surface Chemistry
Ben Tayeb Meziane, Karima [Auteur]
Laboratoire Avancé de Spectroscopie pour les Intéractions la Réactivité et l'Environnement (LASIRE) - UMR 8516
Addad, Ahmed [Auteur]
Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 [IMEC]
Butenko, Vladislav [Auteur]
Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 [UCCS]
Miranda, E. D. [Auteur]
Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 [UCCS]
Tran, My Nghe [Auteur]
Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 [UCCS]
Simon, Pardis [Auteur]
Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 [IMEC]
Safonova, O. [Auteur]
Briois, V. [Auteur]
Synchrotron SOLEIL [SSOLEIL]
Ordomsky, Vitaly [Auteur]
UCCS Équipe Catalyse pour l’énergie et la synthèse de molécules plateforme
Khodakov, Andrei [Auteur]
UCCS Équipe Catalyse pour l’énergie et la synthèse de molécules plateforme
Miranda, E. D. [Auteur]

Journal title :

Appl. Catal. B-Environ. Energy

Abbreviated title :

Appl. Catal. B-Environ. Energy

Volume number :

358

Pages :

124400

Publication date :

2025-01-04

ISSN :

0926-3373

English keyword(s) :

Photocatalysis
Methane activation
in-situ characterization
Heteropolyacid
DFT

HAL domain(s) :

Chimie/Chimie théorique et/ou physique

English abstract : [en]

Methane, abundant but inert, contributes significantly to greenhouse gases, primarily through combustion, which emits vast amounts of CO2. Photocatalytic methane coupling at ambient temperature offers a method to convert ...
Show more >Methane, abundant but inert, contributes significantly to greenhouse gases, primarily through combustion, which emits vast amounts of CO2. Photocatalytic methane coupling at ambient temperature offers a method to convert it into ethane, a more versatile hydrocarbon. This study examines selective methane-to-ethane coupling using heterogeneous photocatalysts comprising silver and palladium salts dispersed on titania. Through a combination of ex-situ and in-situ techniques along with DFT simulations, distinct mechanisms and active phases in these catalysts are revealed. In silver catalysts, dispersed cationic Ag+ species are crucial for methane activation, while in palladium catalysts, palladium primarily exists in metallic form during coupling. Water strongly enhances coupling rates with both catalysts. DFT modeling identified methane adsorption sites, suggesting methane activation via •OH radicals, experimentally supported by EPR under in-situ conditions.Show less >

Language :

Anglais

Audience :

Internationale

Popular science :

Non

Administrative institution(s) :

Université de Lille
CNRS

Collections :

• Laboratoire Avancé de Spectroscopie pour les Intéractions la Réactivité et l'Environnement (LASIRE) - UMR 8516
• Unité de Catalyse et Chimie du Solide (UCCS) - UMR 8181

Research team(s) :

Propriétés magnéto structurales des matériaux (PMSM)
Catalyse pour l’énergie et la synthèse de molécules plateforme (CEMOP)

Submission date :

2025-01-08T22:03:10Z
2025-01-17T09:33:58Z