JACS: 双金属PdCuH4-簇催化CO2加氢的研究

芣苢

2020-04-07

将CO₂转化为增值分子具有重要的环境和经济意义，已引起人们极大的研究兴趣。对于CO₂催化还原，双金属催化剂具有比单组分催化剂更好的活性和选择性，因为双金属催化剂的晶格工程可调整其表面和电子结构，从而调节其性能。近日，约翰·霍普金斯大学Kit H. Bowen，加州大学洛杉矶分校Anastassia N. Alexandrova，南开大学Xinxing Zhang等研究了阴离子双金属钯铜氢簇PdCuH₄^-催化的CO₂还原反应。

本文要点：

1）作者对反应池中PdCuH₄^-与CO₂相互作用的阴离子产物进行质谱分析发现，反应过程高效生成了PdCuCO₂H₄^-中间体和甲酸盐/甲酸络合物。

2）作者通过阴离子光电子能谱和量子化学计算之间的协同作用，鉴定出了PdCuH₄^-和PdCuCO₂H₄^-的多种结构。

3）研究发现，高能量的PdCuH₄^-异构体可以驱动CO₂的催化加氢，这表明了研究团簇催化活性时考虑高能量的异构体的重要性。

该工作是通过双金属氢化物团簇进行CO₂加氢的第一个例子，具有重要的借鉴意义。

Gaoxiang Liu, et al. CO₂ Hydrogenation to Formate and Formic Acid by Bimetallic Palladium-Copper Hydride Clusters. J. Am. Chem. Soc. 2020,

DOI: 10.1021/jacs.0c01855

https://doi.org/10.1021/jacs.0c01855