Katalyse der Sauerstoffinsertion durch sp²‐Kohlenstoff

Abstract

Graphitischer Kohlenstoff katalysiert die Insertion eines O‐Atoms in Acrolein. Derart komplexe mehrstufige Reaktionsabläufe wurden bislang vorwiegend bei Metall(oxid)‐Katalysatoren beobachtet. Im C‐katalysierten Prozess wird das Formyl‐H‐Atom von nukleophilen O‐Atomen an der Kante der graphitischen (0001)‐Oberfläche angegriffen, und der aktivierte Aldehyd wird über mobile Epoxy‐O‐Atome oxidiert. sp2‐Kohlenstoff ist demnach ein difunktioneller Katalysator.

A Computational Investigation of the Catalytic Properties of Graphene Oxide: Exploring Mechanisms by using DFT Methods

“…In contrast with previous work,22 we do not consider the role of the GO edges in our present model for three reasons. Firstly, edge‐bound oxygen groups have been shown both theoretically18 and experimentally15 to be exceptionally stable and chemically inert.…”

Emission of Highly Activated Soot Particulate—The Other Side of the Coin with Modern Diesel Engines

“…The carbon surface in its initially defective, hence highly functionalized, state shows an outstanding activity, as evident by some heterogeneously catalyzed chemical reactions. We thus tested the particulate in two reactions which were already proven to be successfully catalyzed by the nanostructured carbon materials, namely the oxidative dehydrogenation (ODH) of ethylbenzene to styrene17 and the selective oxidation of acrolein to acrylic acid 18. The syntheses of these chemicals are very important chemical processes and are catalyzed by highly developed promoted (mixed) oxides with an excess of steam.…”

Emission aktivierter Rußpartikel: die Kehrseite der Medaille moderner Dieselmotoren

“…Basierend auf unserer Expertise haben wir den Ruß in zwei Reaktionen getestet, welche bekanntermaßen durch nanostrukturierten Kohlenstoff katalysiert werden, und zwar die oxidative Dehydrierung (ODH) von Ethylbenzol zu Styrol [17] und der Selektivoxidation von Acrolein zu Acrylsäu-re. [18] Die Synthesen dieser Chemikalien sind sehr wichtige chemische Prozesse und werden mittels hochentwickelter promotierter (Misch)Metalloxide im Überschuss von Wasserdampf katalysiert. Die anfängliche Produktivität des unbehandelten Euro-IV-Rußes als Katalysator für diese Reaktionen übersteigt die Leistung anderer guter Kohlenstoffmaterialien aus der Literatur (Abbildung 4).…”

“…Ebenso wie die Epithelzellen der Atemwege sind die Oberhautzellen diesen Schadstoffen unmittelbar ausgesetzt und somit eine wichtige Quelle für entzündungsfçrdernde Mediatoren. Kürzlich wurde in Experimenten mit menschlichen Hautzellen entdeckt, dass Ruß-Nanopartikel spontan sogar von Keratino- [17][18][19][20][21] und ggf. mithilfe eines kinetischen Modells [17] entsprechend der Reaktionsbedingungen korrigiert.…”

“…Diese Ergebnisse wurden vor kurzem auch für andere Typen menschlicher Lungenzellen bestätigt, und zwar für Mono-kulturen aus menschlichen A549-Lungenepithelzellen, MDM und von Monozyten abstammende dendritischen Zellen (MDDC, monocyte-derived dendritic cells) sowie für eine Co-Kultur aus allen drei Zellsorten nach Dieselfeinstaub-Exposition. [23] [17][18][19][20][21] und ggf. mithilfe eines kinetischen Modells [17] entsprechend der Reaktionsbedingungen korrigiert.…”