Ru/SnxTi1−xO2 디젤 산화 촉매의 새로운 1단계 열수 준비 및 저온 성능

결과 및 토론

촉매 활성 및 안정성

그림 1은 CO 및 C₃의 촉매 활성을 보여줍니다. H₈ Ru/Sn_{x의 산화} Ti_1−x O₂ 열수 온도 180 °C, 열수 시간 24 h, 소성 온도 400 °C의 최적 준비 조건(그림 S1, S2 및 S3)에서 촉매. Ru/Snx의 촉매 성능이 Ti_1−x O₂ 촉매가 먼저 증가하다가 반응온도가 증가함에 따라 안정화되는 경향을 보였다. Sn/Ti의 몰비가 2/1일 때, T ₅₀ Ru/Sn_0.67 Ti_0.33 O₂ CO 및 C₃ 산화 H₈ 는 각각 180°C와 320°C로 다른 Sn/Ti 몰비보다 낮은 반응 온도입니다. CO의 전환은 240 °C에서 90%에 도달했으며 C₃의 완전한 전환 H₈ Ru/Sn_0.67에서 500°C에서 달성 가능 Ti_0.33 O₂ 촉매. 각 샘플의 촉매 성능은 그림 2와 같이 표면의 Ru 원자에 대해 정규화되고 회전 주파수(TOF)로 표시됩니다. Ru/Sn_0.67의 TOF 값 Ti_0.33 O₂ 모든 반응 온도에서 모든 샘플 중에서 가장 높았다. Sn_0.67 표면에 Ru가 많이 분산되어 있기 때문입니다. Ti_0.33 O₂ , 활성 성분 Ru는 캐리어 Sn_0.67과 강한 상호 작용을 합니다. Ti_0.33 O₂ [22, 26]. Sharif et al. [6]은 Ru/[Ca₂₄의 변환을 보고했습니다. 알₂₈ O₆₄ ] ⁴⁺ (O ²⁻ )₂ CO2는 240°C에서 82%에 불과했습니다. Murayama et al. [27] Au/Nb₂ O₅ 및 Au/SiO₂ 250 °C에서 CO2는 각각 55%와 38%였습니다. 다른 문헌[27, 28]과 비교하여 Sn/Ti의 몰비가 2/1일 때 본 연구에서는 더 낮은 온도에서 더 높은 CO 전환율을 달성할 수 있다. Okalet al. [29] 보고된 T ₅₀ 채널₄ Ru/ZnAl₂에 의해 산화됨 O₄ 촉매는 Ru의 로딩이 각각 0.5 wt.%, 1.0 wt.% 및 4.5 wt.%일 때 480, 500 및 540°C였습니다. Wilburn et al. [30] 보고된 T ₅₀ 채널₄ 0.3Pd–0.7Pt/γ–Al₂ 이상의 산화 O₃ 촉매는 360℃였다. CO 및 C₃에 대한 다양한 촉매의 촉매 활성 H₈ 산화는 표 S1 및 표 S2에 나와 있습니다. C₃의 완전한 변형 H₈ 이 작업에서는 더 낮은 온도에서 얻을 수 있습니다. Sn/Ti의 최적 몰비는 2/1이며 이는 CO의 활성과 일치한다. 위의 분석으로부터 CO와 C₃의 전환율은 다음과 같다는 결론을 내릴 수 있다. H₈ Sn/Ti의 몰비에 의해 크게 영향을 받는다. Sn/Ti의 몰비가 2/1일 때, T ₅₀ Ru/Sn_0.67 Ti_0.33 O₂ CO 및 C₃에 H₈ 각각 180°C 및 320°C입니다. 반응 온도가 240°C일 때 CO의 전환율은 90%에 도달할 수 있고 C₃의 완전한 전환율에 도달할 수 있습니다. H₈ 반응 온도가 500°C일 때 달성될 수 있습니다.

다양한 Sn/Ti 몰비가 Ru/Sn_{x에 미치는 영향} Ti_1−x O₂ CO의 촉매 산화(a ) 및 C₃ H₈ (b )

CO에 대한 반응 온도의 TOF(a ) 및 C₃ H₈ (b ) 다양한 촉매에 대한 산화

CO 및 C₃의 안정성 H₈ 180 °C의 열수 온도, 24 h의 열수 시간 및 400 °C의 소성 온도에서 그림 3에서 조사되었습니다(그림 S1, S2 및 S3). CO의 전환은 240 °C에서 90%에 도달했으며 C₃의 완전한 전환 H₈ 500 °C에서 달성할 수 있습니다. 흥미롭게도 Ru/Sn_0.67 Ti_0.33 O₂ 촉매는 기본적으로 12시간 촉매 반응 후에 비활성화됩니다. 그러나 Ru/TiO₂의 활동 및 Ru/SnO₂ 촉매는 시간이 지남에 따라 CO를 산화시키면서 약간 감소하였다. 이 현상은 Sn_{x의 형성을 나타낸다.} Ti_1−x O₂ 고용체는 촉매의 활성을 향상시킬 뿐만 아니라 안정성을 증가시킬 수 있습니다. Sn_0.67 표면에 Ru가 많이 분산되어 있기 때문이다. Ti_0.33 O₂; 활성 성분 Ru와 캐리어 Sn_0.67 사이에 강한 상호 작용이 있습니다. Ti_0.33 O₂ [26].

Ru/Sn_{x의 안정성} Ti_1−x O₂ 촉매 CO(a ) 및 C₃ H₈ (b )

촉매 특성화

Sn_{x의 질감 속성} Ti_1−x O₂ 지원 및 Ru/Sn_x Ti_1−x O₂ 촉매

그림 4는 두 Sn_{x의 XRD 패턴을 보여줍니다.} Ti_1−x O₂ 고용체 및 Ru/Sn_x Ti_1−x O₂ 촉매. 아나타제 구조의 전형적인 피크는 TiO₂에서 관찰됩니다. (25.78°) 및 Ru/TiO₂ (25.67°) 입자 크기가 각각 약 4 nm 및 5.5 nm인 샘플(표 1). Sn의 도입으로 anatase에서 rutile로의 상전이가 나타났습니다. Ru 회절 피크가 관찰되지 않아 Ru가 Sn_{x에 고도로 분산되어 있음을 나타냅니다.} Ti_1−x O₂ 표면 또는 XRD 검출 한계를 넘어선다[31]. 또한 Sn_{x의 회절 피크는} Ti_1−x O₂ 및 Ru/Sn_x Ti_1−x O₂ Sn 함량이 증가함에 따라 점차적으로 낮은 각도로 이동하여 면간 간격 d 브래그 방정식, 2d에 따라 증가 죄θ =nλ . 이것은 정방 격자 매개변수(a 및 c ) 더 큰 이온 반경 Sn ⁴⁺ 의 치환에 기인한 표 1의 Ti ⁴⁺ 의 경우 (0.071 nm) (0.068 nm). 결과는 Sn ⁴⁺ 를 나타냅니다. TiO₂에 성공적으로 도핑되었습니다. 균일한 형태의 격자(–Sn ⁴⁺ –O–Ti ⁴⁺ –) 일부 이전 연구 [5, 18]와 일치하는 루틸 상 구조를 유지하면서 고용체.

Sn_{x의 XRD 패턴} Ti_1−x O₂ 지원(a ) 및 Ru/Sn_x Ti_1−x O₂ 촉매(b )

샘플의 질감 속성을 결정하기 위해 N₂ 흡착-탈착 기술이 사용되었습니다. N₂ 흡착-탈착 등온선 및 이러한 샘플의 해당 기공 직경 분포 곡선은 그림 5에 나와 있습니다. N₂ SnO₂의 흡탈착 등온선 분명히 유형 II에 속합니다. 다른 것들은 IUPAC 분류에 따른 고전적인 유형 IV이며 p/p에서 H2 복합 히스테리시스 루프를 나타냅니다. ₀ 0.4–0.95 범위는 메조포러스 재료의 일반적인 특징입니다(그림 5a, c)[17, 32]. 이러한 메조포어의 존재는 촉매의 비표면적이 큰 중요한 이유이다[33]. Sn_{x 전체} Ti_1−x O₂ 지원 및 Ru/Sn_x Ti_1−x O₂ 촉매는 작은 기공(3–8 nm), 특히 Sn_0.67의 좁은 분포를 나타냈습니다. Ti_0.33 O₂ 지원 및 Ru/Sn_0.67 Ti_0.33 O₂ 기공 직경이 주로 약 5 nm에 균일하게 분포된 촉매(그림 5b, d). 이 현상은 Sn의 적절한 양이 촉매 표면의 확산 계수를 약화시키고 간접적으로 결정의 응집을 방해할 수 있음을 시사한다[17].

N₂ Sn_{x의 흡탈착 등온선} Ti_1−x O₂ (아 ) 및 Ru/Sn_x Ti_1−x O₂ (ㄷ ) Sn_x의 기공 크기 분포 Ti_1−x O₂ (b ) 및 Ru/Sn_x Ti_1−x O₂ (d )

Sn_{x의 질감 속성} Ti_1−x O₂ 지원 및 Ru/Sn_x Ti_1−x O₂ 촉매는 표 1에 나열되어 있습니다. 비표면적 및 기공 분포는 BET 및 BJH 방법으로 계산되었습니다. Sn_0.67의 비표면적과 기공 부피 모두 Ti_0.33 O₂ 156.5 m ² 입니다. g ⁻¹ 및 0.17 cm ³ g ⁻¹ , 각각. 그러나 Ru/Sn_0.67의 비표면적과 기공 부피는 모두 Ti_0.33 O₂ Sn_0.67에 비해 촉매가 감소합니다. Ti_0.33 O₂ Sn_0.67에 Ru가 로드되었음을 나타내는 지원 Ti_0.33 O₂ 표면. 또한 Ru/Sn_0.67 Ti_0.33 O₂ 고온 소성 과정에서 촉매가 소결되고 열린 기공 구조가 붕괴되어 막힌 기공이 형성됩니다[31]. 그럼에도 불구하고 Ru/Sn_0.67 Ti_0.33 O₂ 여전히 더 큰 비표면적 유지(83.3 m ² g ⁻¹ ) 및 Ru/Sn_0.33과 같은 다른 금홍석 샘플과 비교하여 더 작은 기공 직경(5.3 nm) Ti_0.67 O₂ , Ru/Sn_0.5 Ti_0.5 O₂ , Ru/SnO₂ .

그림 6은 Sn_{x의 FT-IR 스펙트럼을 보여줍니다.} Ti_1−x O₂ 지원 및 Ru/Sn_x Ti_1−x O₂ 촉매. 모든 샘플은 유사한 파수 위치에서 유사한 진동 피크를 나타냅니다. 약 3223.68 cm ⁻¹ 에서의 흡착 산소 결손 부위에 인접한 표면 하이드록실 그룹 때문입니다[34, 35]. 1501.86–1618.18 cm ⁻¹ 의 밴드 물의 각진동 피크에 속합니다. 격자 산소의 대칭 신축 진동 피크는 1028.17 cm ⁻¹ 에서 나타납니다. . 527.27–681.2 cm ⁻¹ 의 밴드 TiO₂의 신축 진동 피크에 기인할 수 있습니다. 또는 SnO₂ [34]. Sn_{x와 비교} Ti_1−x O₂ 지원, Ru/Sn_x Ti_1−x O₂ 스펙트럼이 넓어지며 활성 구성 요소 Ru 및 지원 Sn_x Ti_1−x O₂ 약간의 상호작용이 있어 촉매의 표면 결함이 발생합니다[36, 37].

Sn_{x의 FT-IR 스펙트럼} Ti_1−x O₂ 지원(a ) 및 Ru/Sn_x Ti_1−x O₂ 촉매(b )

촉매의 형태

저해상도 및 고해상도 TEM, HRTEM 이미지 및 Ru/Sn_{x의 입자 크기 분포} Ti_1−x O₂ 도 7에 나타내었다. 도 7a, d, g, j 및 m에 제시된 TEM 이미지의 관찰에 기초하여, 우리는 모든 샘플이 불규칙한 형태와 무질서한 메조포러스 구조를 갖는 잘 정의된 입자로 구성되어 있음을 발견하였다. 이는 나노 입자의 응집에 의해 형성된다[38]. 또한 Ru/Sn_0.67 Ti_0.33 O₂ 시료 중 입자 크기가 가장 작기 때문에 시료의 응집도가 가장 높습니다. HRTEM 이미지(그림 7b, e, h, k, n)에서 이러한 샘플의 (110) 평면과 호환되는 0.327 nm의 한 종류의 격자 무늬만 있습니다. 게다가, 우리는 TiO₂의 격자 무늬가 및 SnO₂ Sn ⁴⁺ 에 기인한 것으로 관찰되지 않습니다. TiO₂ 격자에 성공적으로 도핑됨 균일한 Sn_{x 형성} Ti_1−x O₂ 고용체 [39]. 결과는 XRD와 일치합니다. Ru 입자 크기 분포(그림 7c, f, i, l, o)는 Ru 입자의 대략적인 크기가 3~20 nm 범위임을 보여줍니다. Sn ⁴⁺ 도입 Ru 입자의 크기를 효과적으로 줄이고 Sn_{x에서 더 높은 분산을 달성할 수 있습니다.} Ti_1−x O₂ 표면. Ru/Sn_0.5의 Ru 입자 크기 분포는 다른 샘플과 비교하여 Ti_0.5 O₂ 샘플은 더 넓었으며(<13 nm), (–Sn ⁴⁺ –O–Ti ⁴⁺ –) 종 및 Ru [26]. Ru/Sn_0.67 Ti_0.33 O₂ 촉매는 모든 샘플 중에서 더 나은 Ru 분산과 더 작은 입자 크기(5.49 nm)를 가지고 있습니다.

TEM, HRTEM 이미지 및 a의 입자 크기 분포 , b , ㄷ Ru/SnO₂; d , e , f Ru/Sn_0.67 Ti_0.33 O₂; 지 , h , 나 Ru/Sn_0.5 Ti_0.5 O₂; j , k , 나 Ru/Sn_0.33 Ti_0.67 O₂; 그리고 m , n , 오 Ru/TiO₂

촉매의 표면 특성

기본 상태와 표면 구성을 추가로 결정하기 위해 XPS 분석이 수행되었습니다. 그림 8은 Sn_{x에 대한 Sn 3d, Ti 2p, O 1s 및 Ru 3d의 XPS 스펙트럼을 보여줍니다.} Ti_1−x O₂ 지원 및 Ru/Sn_x Ti_1−x O₂ 촉매. Sn 3d_3/2의 XPS 결합 에너지 값 및 Sn 3d_5/2 Sn ⁴⁺ 의 특징인 486.6–487.5 eV 및 494.9–496.1 eV에서 각각 관찰됩니다. Sn_{x의 종} Ti_1−x O₂ 지원 또는 Ru/Sn_x Ti_1−x O₂ 촉매. 흥미롭게도 Sn 3d_3/2의 결합 에너지는 및 Sn 3d_5/2 Sn ⁴⁺ 도입 후 더 높은 값으로 이동 , Sn ⁴⁺ 중 일부를 나타냅니다. Ti ⁴⁺ 교체 TiO₂와 강력한 상호 작용을 합니다. , 이는 XRD와 일치합니다. 또한, 산소 공석은 더 낮은 원자가 Sn ^δ+ 에 의해 생성될 수 있습니다. [5]. Ti 2p_3/2에 해당하는 두 개의 피크 및 Ti 2p_1/2 Ti 2p의 XPS 스펙트럼에서 458.7–459.9 eV 및 464.3–465.8 eV에서 관찰되어 Ti ⁴⁺ 및 Ti ³⁺ 샘플에 존재하고 Ti 2p_3/2의 결합 에너지 값 및 Ti 2p_1/2 Sn ⁴⁺ 의 증가와 함께 더 높은 결합 에너지 값으로 이동 , 추가로 산소 결손의 존재를 증명합니다. 표 3에서 XPS에 의한 Sn/Ti 몰비는 이론적인 계산보다 약간 높은 것으로 관찰되며, 이는 Sn이 촉매 표면에 풍부하여 산소 결손이 더 많이 발생함을 나타냅니다. Sn(1.96)의 전기음성도가 Ti(1.62)보다 크기 때문에, 즉 Sn의 전자 포획 능력이 Ti보다 강해 산화환원 평형(Sn ^{4+ +Ti 3+ → Sn δ+ +Ti 4+ ) 오른쪽으로 이동 [32].}

XPS 스펙트럼(Sn3d(a , b ), Ti2p(c , d ), O1(e , f ) 및 Ru3d(g , h )) Sn_x Ti_1−x O₂ supports and Ru/Sn_x Ti_1−x O₂ catalysts

The high-resolution spectra of the O 1s ionization feature are numerically consistent with the Gaussian feature and deconvoluted into two peaks [5]. Higher binding energy (O’, 532.1 eV) is caused by chemisorbed oxygen that formed the (O₂ ^- , O ⁻ , or O₂ ²⁻ ) species. However, the O” (529.9 eV) is the characteristic peak of O ²⁻ on the surface of metal oxides. Interestingly, the binding energy of O 1s shifted to higher values after the addition of Sn ⁴⁺ .

Ru 3d spectra present Ru ⁴⁺ and lower value Ru ^δ+ . The signal of Ru 3d_5/2 is often used to analyze the charge state of the Ru species, since another Ru 3d_3/2 overlaps with C 1s at around 284.0 eV [40]. The binding energy of 282.0–283.5 eV is assigned to Ru 3d_5/2 , which corresponded to Ru ⁴⁺ . The lower binding energy at around 280.2–281.7 eV is attributed to lower state Ru ^δ+ , and the Ru ^δ+ relative ratio in Ru/Sn_0.67 Ti_0.33 O₂ reaches 53.9%, which is higher than other catalysts. It could be explained that the strong interaction between Sn_0.67 Ti_0.33 O₂ and Ru caused a larger amount of surface reactive oxygen species [26].

XPS and EDS analyses are performed to determine the surface and bulk composition of the samples as shown in Table 2. Surface and bulk Ru analysis shows that Ru/Sn_0.67 Ti_0.33 O₂ has the highest surface Ru (0.69 wt.%) and bulk Ru (0.40 wt.%) among all the catalysts, indicating that the active component Ru is more evenly distributed on the Sn_0.67 Ti_0.33 O₂ support, and more Ru species enters the internal of Sn_0.67 Ti_0.33 O₂ to form a strong interaction.

In order to further investigate the reduction performance of the Ru/Sn_x Ti_1−x O₂ catalysts, temperature-programmed reduction studies are performed (Fig. 9). The shapes of these H₂ -TPR profiles are almost identical. The reduction peaks of Ru/Sn_x Ti_1−x O₂ are divided into two parts:the low-temperature reduction peaks 80–270 °C are associated to the lower state Ru ^δ+ reduced from RuO₂ and a significant amount of Sn ⁴⁺ which could be reduced to lower valent Sn ^δ+ or can be attributed to the reduction of surface oxygen [41], while the high-temperature reduction peaks 600–640 °C are associated to Sn ⁰ reduced from Sn ^δ+ or the reduction of bulk oxygen of catalysts [26, 42], which is consistent with XPS results. The reduction temperature of Ru/Sn_x Ti_1−x O₂ moves towards lower temperature, peaks broaden and H₂ consumption increase with the addition of Sn, and hydrogen consumption from the H₂ -TPR measurements are shown in Table 3. The dispersion of active components on the surface of the samples has a significant effect on the reduction of surface oxygen, and hydrogen could be more easily activated with higher dispersion of Pd, resulting in the increase of H₂ consumption [43]. Therefore, we can infer that the introduction of Sn significantly increased the dispersion of Ru on the carrier, which may have resulted from the formation of Sn_x Ti_1−x O₂ solid solution. The results are in good agreement with XRD and TEM. Because the reduction of TiO₂ is usually difficult to conduct at low temperature, there are no peaks of the TiO₂ reduction observed during the H₂ -TPR from 50 to 800 °C [15]. Nevertheless, the Ru/Sn_0.67 Ti_0.33 O₂ still exhibits a higher H₂ consumption.

H₂ -TPR spectra of Ru/Sn_x Ti_1−x O₂ catalysts

The O₂ -TPD experiments (Fig. 10) of Ru/Sn_x Ti_1−x O₂ samples are imposed to gain insight into the mobility of surface and lattice oxygen. The signal at low temperature (<200 °C) is attracted by the desorption of surface chemisorbed oxygen (O₂ ^- , O₂ ²⁻ , or O ⁻ species); the main peak centered at 280 °C or 500 °C which is attributed to the desorption of the structure oxygen species, and the peaks above 600 °C are assignable to the desorption of the lattice oxygen (O ²⁻ ) species [44]. The incorporation of Sn increased the adsorbed oxygen species and shifted to a lower temperature [45]. The results indicate that the incorporation of Sn improved the oxygen activation ability of the Ru/Sn_x Ti_1−x O₂ samples and the interaction between the carriers Sn_x Ti_1−x O₂ and active component Ru [46, 47].

O₂ -TPD spectra of Ru/TiO₂ (아 ), Ru/Sn_0.33 Ti_0.67 O₂ (b ), Ru/Sn_0.5 Ti_0.5 O₂ (ㄷ ), Ru/Sn_0.67 Ti_0.33 O₂ (d ), and Ru/SnO₂ catalysis

CO and/or O₂ Interaction with these Samples

The in situ FI-IR spectra of CO adsorption are recorded to further investigate the effect of the ruthenium oxide species, as shown in Fig. 11. The band located at 2052 cm ⁻¹ is attributed to linear CO adsorbed on reduced Ru crystallites (Ru ^δ+ –CO), the band at 2140 cm ⁻¹ and 2075 cm ⁻¹ can be assigned to two different types of multicarbonyl species on partially oxidized Ru sites (Ru ⁿ⁺ (CO)_x ), and the band at 1765 cm ⁻¹ is attributed to (Sn_x Ti_1−x O₂ )Ru–CO species [48, 49]. The Ru ^δ+ –CO adsorption peaks at room temperature indicate the presence of some lower state Ru ^δ+ species. This is in agreement with the XPS results. However, the desorption temperature of the Ru ^δ+ –CO peak is related to the Sn/Ti ratio and temperature. As the temperature increases, the peak intensity enhances firstly and then decreases gradually. Simultaneously, the CO adsorption peak moves to a higher wave number (2052 cm ⁻¹ at 25 °C and 2060 cm ⁻¹ at higher temperatures). This red-shift indicates that Sn ⁴⁺ has stronger electron-donating capability [50]. For the Ru/SnO₂ , Ru/Sn_0.5 Ti_0.5 O₂ , Ru/Sn_0.33 Ti_0.67 O₂ , and Ru/TiO₂ samples, the CO maximum adsorption peak on Ru ^δ+ appears at about 200 °C and disappears basically at 300 °C. For the Ru/Sn_0.67 Ti_0.33 O₂ sample, the CO maximum adsorption peak on Ru ^δ+ appears at about 200 °C, which can be observed clearly even at 300 °C. It can be concluded that Ru ^δ+ is much more stable in Ru/Sn_0.67 Ti_0.33 O₂ sample, which can provide more CO adsorption sites than in the other samples.

In situ FI-IR spectra of the 10% CO/Ar interaction with a Ru/SnO₂ , b Ru/Sn_0.67 Ti_0.33 O₂ , ㄷ Ru/Sn_0.5 Ti_0.5 O₂ , d Ru/Sn_0.33 Ti_0.67 O₂ , e Ru/TiO₂ at different temperatures

Possible Reaction Mechanism over the Ru/Sn_x Ti_1−x O₂ Catalysts

According to the characterizations mentioned above, a possible reaction mechanism of CO and C₃ H₈ oxidation is proposed and schematized in Fig. 12. Based on the XPS results, electrons migrate between Ru and Sn_x Ti_1−x O₂ solid solution; because the electronegativity of Ru (2.22) is larger than that of Ti (1.62) and Sn (1.96), the electrons will transfer from the Sn_x Ti_1−x O₂ solid solution to Ru ⁴⁺ , in which lower state Ru ^δ+ will be generated. Meanwhile, –Ti ⁴⁺ –O–Sn ⁴⁺ – species are oxidized and more oxygen will be absorbed on the surface of Sn_x Ti_1−x O₂ solid solution, which can provide oxygen to the oxidation reaction of CO and C₃ H₈ . At the same time, the by-products produced in the oxidation process will also be adsorbed on the surface of Sn_x Ti_1−x O₂ solid solution, which will not deteriorate the activity of Ru ^δ+ species. It is also the reason for the high stability of the catalysts. Moreover, the lower state Ru ^δ+ species have more metal properties, which play a crucial role in the activation of CO and C₃ H₈ [40]. Compared with Ru/TiO₂ and Ru/SnO₂ , high dispersion of Ru on Sn_x Ti_1−x O₂ solid solution is also an important cause for their excellent activity and stability. Based on O₂ -TPD analysis, O₂ is first adsorbed on the surface of catalysts to form O₂ ^- species and CO and C₃ H₈ adsorbed on Ru ^δ+ species react with O₂ ^- species to produce CO₂ and H₂ O, which is a Langmuir-Hinshelwood mechanism.

Possible reaction mechanism of CO and C₃ H₈ over Ru/Sn_x Ti_1−x O₂