Adsorption of 2-propanol on MgO Surface: A Combined Experimental and Theoretical Study

Autores
Fuente, Silvia Andrea; Ferretti, Cristián Alejandro; Domancich, Nicolás Fernando; Diez, Veronica Karina; Apesteguia, Carlos Rodolfo; Di Cosimo, Juana Isabel; Ferullo, Ricardo; Castellani, Norberto Jorge
Año de publicación
2014
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
The adsorption of 2-propanol (or isopropanol) on MgO was studied using infrared (IR) spectroscopy and density functional theory (DFT) simulations. The analysis of IR spectra indicates that the molecule can adsorb either molecularly or dissociatively. DFT calculations show that the adsorption mode depends on the active site of the catalyst. While on perfect terrace it adsorbs non-dissociatively, on edge and on three-fold coordinated O anion (O-corner sites) the adsorption occurs dissociatively by breaking the O-H bond without activation barrier giving 2-propoxide and a surface hydroxyl group. Calculations also suggest that vacant oxygen centers on terrace, edge and corner are also possible sites for non-dissociative adsorption. On Mg ions located at corners the adsorption is strong but non-dissociative, while on a Mg vacancy at the same position the molecule easily dissociates. Frequency modes are also calculated and compared in detail with experimental IR spectra.
Fil: Fuente, Silvia Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Sur; Argentina
Fil: Ferretti, Cristián Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones En Catalisis y Petroquímica "ing. Jose Miguel Parera". Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Investigaciones En Catalisis y Petroquímica "ing. Jose Miguel Parera"; Argentina
Fil: Domancich, Nicolás Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química. Universidad Nacional del Sur. Planta Piloto de Ingeniería Química; Argentina. Universidad Nacional del Sur; Argentina
Fil: Diez, Veronica Karina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones En Catalisis y Petroquímica "ing. Jose Miguel Parera". Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Investigaciones En Catalisis y Petroquímica "ing. Jose Miguel Parera"; Argentina
Fil: Apesteguia, Carlos Rodolfo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones En Catalisis y Petroquímica "ing. Jose Miguel Parera". Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Investigaciones En Catalisis y Petroquímica "ing. Jose Miguel Parera"; Argentina
Fil: Di Cosimo, Juana Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones En Catalisis y Petroquímica "ing. Jose Miguel Parera". Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Investigaciones En Catalisis y Petroquímica "ing. Jose Miguel Parera"; Argentina
Fil: Ferullo, Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; Argentina
Fil: Castellani, Norberto Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Sur; Argentina
Materia
Propanol
Adsorption
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Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
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Institución
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Calculations also suggest that vacant oxygen centers on terrace, edge and corner are also possible sites for non-dissociative adsorption. On Mg ions located at corners the adsorption is strong but non-dissociative, while on a Mg vacancy at the same position the molecule easily dissociates. Frequency modes are also calculated and compared in detail with experimental IR spectra.Fil: Fuente, Silvia Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Sur; ArgentinaFil: Ferretti, Cristián Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones En Catalisis y Petroquímica "ing. Jose Miguel Parera". Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Investigaciones En Catalisis y Petroquímica "ing. Jose Miguel Parera"; ArgentinaFil: Domancich, Nicolás Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. 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description The adsorption of 2-propanol (or isopropanol) on MgO was studied using infrared (IR) spectroscopy and density functional theory (DFT) simulations. The analysis of IR spectra indicates that the molecule can adsorb either molecularly or dissociatively. DFT calculations show that the adsorption mode depends on the active site of the catalyst. While on perfect terrace it adsorbs non-dissociatively, on edge and on three-fold coordinated O anion (O-corner sites) the adsorption occurs dissociatively by breaking the O-H bond without activation barrier giving 2-propoxide and a surface hydroxyl group. Calculations also suggest that vacant oxygen centers on terrace, edge and corner are also possible sites for non-dissociative adsorption. On Mg ions located at corners the adsorption is strong but non-dissociative, while on a Mg vacancy at the same position the molecule easily dissociates. Frequency modes are also calculated and compared in detail with experimental IR spectra.
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