Nat Commun：Pt-Cu单原子合金催化剂高效甘油氢解

方木

2019-12-20

甘油是制取生物柴油的主要副产物，且产量巨大，对其利用具有重要意义。作为分子量最小的多元醇，甘油可通过氢解、氧化、脱水等反应合成高值化学品。其中，通过氢解制备1,2-丙二醇是前景较大的转化路径之一。然而，制备同时具备高活性、高选择性、高稳定性的催化剂仍是巨大挑战。近日，来自北京化工大学Min Wei、Song Hong、Xin Zhang，中国科学院高能物理研究所Lirong Zheng等人报道了Cu纳米团簇上负载单原子Pt的PtCu单原子合金催化剂，该催化剂用于甘油氢解1,2-丙二醇收率高达98.8%，且转换频率为2.6 × 10³ mol_glycerol·mol_PtCu–SAA⁻¹·h⁻¹，是目前已报道的最高性能的多相金属催化剂。研究人员通过原位实验和理论计算证明PtCu单原子催化剂的界面位点是其本征活性位点：界面处Pt原子促进了中间C-H键的断裂，同时末端C-O键在邻近的Cu原子上发生解离吸附。基于PtCu单原子合金催化剂界面协同催化改变了反应路径的活化能，可拓展至其他贵金属合金体系中。

Xi Zhang, Guoqing Cui, Haisong Feng, Lifang Chen, Hui Wang, Bin Wang, Xin Zhang*, Lirong Zheng*, Song Hong*, Min Wei*, Platinum–copper single atom alloy catalysts with high performance towards glycerol hydrogenolysis, Nature Communications, 2019, 10, 5812.

DOI: 10.1038/s41467-019-13685-2

https://www.nature.com/articles/s41467-019-13685-2#citeas