Science Advances：动态金属-聚合物相互作用设计高效稳定乙炔加氢催化剂

Nanoyu

2020-07-09

负载型金属催化剂在化学工业中被广泛应用于生产大宗和精细化学品，用于催化各种反应，如加氢、脱氢、氢解和芳构化等。通常，金属催化剂被负载在包括金属氧化物、沸石和碳在内的具有高热化学稳定性的硬无机材料上。

近日，韩国科学技术院（KAIST）Minkee Choi，Hyungjun Kim报道了将钯催化剂负载在一种热化学稳定但“柔软”的工程塑料聚苯硫醚（PPS）上，成功实现了高效稳定的乙炔加氢。

文章要点

1）在玻璃化转变温度（~353 K）附近，可移动的PPS链通过强烈的金属-聚合物相互作用覆盖了Pd颗粒的整个表面。

2）研究发现，Pd-PPS界面仅在与Pd有很强结合亲和力的乙炔存在时才能激活H₂，从而可以影响Pd-PPS界面。一旦乙炔被氢化成弱结合的乙烯，PPS在Pd表面上的重新吸附就会排斥乙烯，然后再将其进一步氢化成乙烷。

3）研究发现，Pd-PPS的相互作用使乙炔即使在富含乙烯的蒸气中也能选择性地部分加氢为乙烯，并抑制了由于结焦而导致的催化剂失活。

Songhyun Lee, et al, Dynamic metal-polymer interaction for the  design of chemoselective and long-lived  hydrogenation catalysts, Sci. Adv. 2020

DOI：10.1126/sciadv.abb7369

https://advances.sciencemag.org/content/6/28/eabb7369