论文标题：Density functional theory study on the selective oxidation of ethylene glycol to glycolic acid over Ptn (n = 4–55) clusters

期刊：Frontiers of Chemical Science and Engineering

作者：Shiping Wu, Yanhong Quan, Jun Ren

发表时间：19 May 2025

DOI：10.1007/s11705-025-2585-7

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本研究通过密度泛函理论计算，研究了乙二醇在Pt₄、Pt₁₃、Pt₃₈和Pt₅₅团簇上选择性氧化为乙醇酸的反应过程。计算结果表明：在Pt₄、Pt₁₃和Pt₃₈表面，乙醇酸主要通过乙二醇经OH脱氢生成HOCH₂CH₂O的路径优先形成，而在Pt₅₅表面，该过程无需OH参与即可直接进行。这种差异可能源于OH的加入会调控乙二醇中O原子的电子密度，从而影响O−H键的断裂。此外，Ptn团簇上乙醇酸的生成速率受限于HOCH₂CH₂O经β−H消除生成HOCH₂CHO的步骤，其中Pt₁₃表面的该步骤能垒最低。这是由于Pt₁₃团簇的d带中心比其他团簇更接近费米能级，增强了Pt的电子密度，从而促进HOCH₂CH₂O在Pt位点的吸附及C−H键的活化，因此表现出更优异的催化性能。本文为理解Pt团簇尺寸对乙二醇选择性氧化制乙醇酸反应的影响提供了理论见解。

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引用格式

Shiping Wu, Yanhong Quan, Jun Ren. Density functional theory study on the selective oxidation of ethylene glycol to glycolic acid over Ptn (n = 4–55) clusters. Front. Chem. Sci. Eng., 2025, 19(8): 72 https://doi.org/10.1007/s11705-025-2585-7

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