액체 유기 수소 운반체로서 퍼하이드로벤질톨루엔(perhydrobenzyltoluene, H12-BT)의 탈수소화는 반응 동역학과 촉매 안정성 측면에서 중대한 도전 과제를 제시한다. 반응 경로는 다수의 중간체와 이성질체 변이를 포함하며, 이는 촉매 활성과 비활성화 기작 모두에 영향을 주는 복잡한 네트워크를 형성한다. Pt/θ-Al2O3 촉매에 대한 황(sulfur) 변형은 반응 속도와 안정성을 향상시키지만, 촉매–중간체 상호작용을 지배하는 근본 기작은 여전히 불명확하다. 이러한 복잡한 상호작용을 규명하기 위해, 우리는 두 고리(two-ring) 중간체의 대리물로서 단일 고리 모델 화합물(메틸시클로헥산, 디메틸시클로헥산, 톨루엔, 자일렌)을 사용하는 대리(surrogate) 접근법을 개발하였다. 이 전략은 도전적인 중간체 합성을 요구하지 않으면서 중간체 거동을 체계적으로 분석할 수 있게 해주었다. 320 °C에서 in situ 확산 반사 적외선 푸리에 변환 분광법(DRIFTS)을 사용하여, 황 변형이 반응 경로와 표면 화학을 어떻게 변화시키는지 조사하였다. 그 결과, 성공적인 탈수소화는 조절된 중간체 재흡착(readsorption) 패턴에 달려 있음을 확인하였다. 황 변형은 알리파틱(aliphatic) 작용기들에 의한 유리한 재흡착을 촉진하여, 방향족 종의 잔류를 최소화하면서 완전 탈수소화를 가능하게 한다. 반면, 무변형 Pt/θ-Al2O3는 탈수소된 방향족 종의 우선적 재흡착을 보이며, 이는 활성점 차단과 탄소 형성을 초래한다. 반응 후 분석은 황이 반응 경로를 전환함으로써 촉매의 무결성(integrity)을 유지함을 확인하며, 선택적 흡착 변형을 통한 복잡한 탈수소화 시스템에서 표면 화학을 제어하는 보다 광범위한 전략을 시사한다.

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