Scientific Reports (Mar 2023)
Isolated Rh atoms in dehydrogenation catalysis
- Haiko Wittkämper,
- Rainer Hock,
- Matthias Weißer,
- Johannes Dallmann,
- Carola Vogel,
- Narayanan Raman,
- Nicola Taccardi,
- Marco Haumann,
- Peter Wasserscheid,
- Tzung-En Hsieh,
- Sven Maisel,
- Michael Moritz,
- Christoph Wichmann,
- Johannes Frisch,
- Mihaela Gorgoi,
- Regan G. Wilks,
- Marcus Bär,
- Mingjian Wu,
- Erdmann Spiecker,
- Andreas Görling,
- Tobias Unruh,
- Hans-Peter Steinrück,
- Christian Papp
Affiliations
- Haiko Wittkämper
- Lehrstuhl für Physikalische Chemie II, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
- Rainer Hock
- Lehrstuhl für Kristallographie und Strukturphysik, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
- Matthias Weißer
- Lehrstuhl für Kristallographie und Strukturphysik, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
- Johannes Dallmann
- Lehrstuhl für Kristallographie und Strukturphysik, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
- Carola Vogel
- Lehrstuhl für Kristallographie und Strukturphysik, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
- Narayanan Raman
- Lehrstuhl für Chemische Reaktionstechnik (CRT), Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
- Nicola Taccardi
- Lehrstuhl für Chemische Reaktionstechnik (CRT), Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
- Marco Haumann
- Lehrstuhl für Chemische Reaktionstechnik (CRT), Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
- Peter Wasserscheid
- Lehrstuhl für Chemische Reaktionstechnik (CRT), Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
- Tzung-En Hsieh
- Department Interface Design, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH (HZB)
- Sven Maisel
- Lehrstuhl für Theoretische Chemie, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
- Michael Moritz
- Lehrstuhl für Physikalische Chemie II, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
- Christoph Wichmann
- Lehrstuhl für Physikalische Chemie II, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
- Johannes Frisch
- Department Interface Design, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH (HZB)
- Mihaela Gorgoi
- Department Interface Design, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH (HZB)
- Regan G. Wilks
- Department Interface Design, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH (HZB)
- Marcus Bär
- Lehrstuhl für Physikalische Chemie II, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
- Mingjian Wu
- Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Mikro- und Nanostrukturforschung)
- Erdmann Spiecker
- Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Mikro- und Nanostrukturforschung)
- Andreas Görling
- Lehrstuhl für Theoretische Chemie, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
- Tobias Unruh
- Lehrstuhl für Kristallographie und Strukturphysik, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
- Hans-Peter Steinrück
- Lehrstuhl für Physikalische Chemie II, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
- Christian Papp
- Lehrstuhl für Physikalische Chemie II, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
- DOI
- https://doi.org/10.1038/s41598-023-31157-y
- Journal volume & issue
-
Vol. 13,
no. 1
pp. 1 – 8
Abstract
Abstract Isolated active sites have great potential to be highly efficient and stable in heterogeneous catalysis, while enabling low costs due to the low transition metal content. Herein, we present results on the synthesis, first catalytic trials, and characterization of the Ga9Rh2 phase and the hitherto not-studied Ga3Rh phase. We used XRD and TEM for structural characterization, and with XPS, EDX we accessed the chemical composition and electronic structure of the intermetallic compounds. In combination with catalytic tests of these phases in the challenging propane dehydrogenation and by DFT calculations, we obtain a comprehensive picture of these novel catalyst materials. Their specific crystallographic structure leads to isolated Rhodium sites, which is proposed to be the decisive factor for the catalytic properties of the systems.