DFT study of furan adsorption over stable molybdenum sulfide catalyst under HDO conditions

We present a theoretical study on the furan hydrodeoxygenation (HDO) catalyzed by MoS2, which is a model molecule for biomass valorization into oil. The stability of the MoS2 catalyst depends on the H2S/H2O ratio during the reaction. The metallic edge is stable whatever the value of this ratio. In contrast, a H2S pressure must be kept to prevent the sulfur edge from a partial oxygenation. The furan cannot be adsorbed on the stable surface. However, once a vacancy has been created by removing a sulfur atom from the metallic edge, the adsorption through its oxygen atom (η1) is possible.

RésuméNous présentons une étude théorique sur l'hydrodésoxygénation (HDO) du furane, molécule modèle pour la valorisation de la biomasse en carburant, catalysée par MoS2. La stabilité de ce catalyseur dépend du rapport H2S/H2O pendant la réaction. Le bord métallique est stable quelle que soit la valeur de ce rapport. En revanche, une pression en H2S doit être maintenue afin d'éviter une oxygénation partielle du bord soufré. Le furane ne peut être adsorbé sur la surface stable. Cependant, une fois une lacune créée en retirant un atome de soufre du bord métallique, l'adsorption du furane par son atome d'oxygène (η1) est possible.