于吉红院士/Corma/梅东海Angew：B掺杂无定形分子筛修饰Pd单原子，打破催化活性-选择性矛盾！
学术
2024-07-31 17:55
北京
炔烃的半加氢催化反应是工业催化过程，炔烃半加氢催化反应需要在活性和选择性之间平衡，这是因为该反应面临着过度加氢的问题。有鉴于此，吉林大学于吉红院士、天津工业大学梅东海教授、西班牙瓦伦西亚理工大学Avelino Corma等报道在掺硼的无定形分子筛内修饰单原子Pd催化剂（Pd/AZ-B），这种催化剂在炔烃的半加氢催化反应中克服了催化活性和选择性的局限性。这种过程能够在温和反应条件（298 K, 2 bar H2）显著提高苯乙炔半加氢的催化活性，实现了24198 h-1的TOF，在苯乙炔完全转化的条件下苯乙烯的选择性达到95 %。
对比不含B掺杂的无定形分子筛-Pd纳米粒子复合催化剂以及商业化的Lindlar催化剂在相同反应条件的苯乙烯选择性分别为73 %和15 %。作者通过先进的表征技术和DFT理论计算，说明B掺杂能够调节Pd的几何结构和电子结构，而且能够调节烯烃与催化剂之间的相互作用。这项工作说明通过调节电子结构和立体结构能够得到高活性和高选择性的加氢催化剂。Risheng Bai, Guangyuan He, Junyan Li, Lin Li, Tianjun Zhang, Xingxing Wang, Wei Zhang, Yongcun Zou, Jichao Zhang, Donghai Mei, Avelino Corma, Jihong Yu, Heteroatoms-Stabilized Single Palladium Atoms on Amorphous Zeolites: Breaking the Tradeoff between Catalytic Activity and Selectivity for Alkyne Semihydrogenation, Angew. Chem. Int. Ed. 2024DOI: 10.1002/anie.202410017https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202410017原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR
