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La superficie completa de energía potencial de la conversión catalítica de furfural a 2-metilfurano en la superficie de Cu(111) ha sido calculada sistemáticamente sobre la base de la teoría del funcional de densidad, incluyendo correcciones de dispersión y energía de punto cero. Para la formación de alcohol furfurílico, el paso más favorable es la primera adición de H al átomo de carbono del grupo C═O, formando un intermedio alquilóxido (F-CHO + H → F-CH 2 O); la segunda adición de H, que conduce a la formación de alcohol furfurílico (F-CH 2 O + H → F-CH 2 OH), es el paso determinante de la velocidad. Para la formación de 2-metilfurano a partir de la disociación de alcohol furfurílico en grupos alquilo superficiales (F-CH 2 ) y OH, la formación de H 2 O es el paso determinante de la velocidad (OH + H → H 2 O). Nuestros resultados explican perfectamente la formación selectiva de alcohol furfurílico observada experimentalmente y el equilibrio de la conversión de furfural/alcohol furfurílico bajo condiciones ricas en hidrógeno, así como el efecto del H 2 O suprimiendo la conversión de furfural. Además, se ha encontrado que la corrección de dispersión (PBE-D3) sobreestima considerablemente las energías de adsorción de furfural, alcohol furfurílico y 2-metilfurano, mientras que las de H 2 y H 2 O se pueden reproducir casi cuantitativamente. Nuestros resultados proporcionan información sobre la conversión selectiva de furfural catalizada por Cu y amplían nuestra comprensión fundamental de las reacciones de desoxigenación de oxigenados involucrados en el refinado de aceites derivados de biomasa.
Shi et al. (Wed,) estudiaron esta cuestión.