北京化工大学ACS Catal：Cu界面修饰双功能Cu-FeMgO催化位点选择性乙炔加成制乙烯

纳米技术

2021-08-22

目前非贵金属催化剂逐渐更多的在不饱和C-C化学键的转化领域得到应用，虽然催化反应活性有所降低，但是反应的选择性得以提高。

有鉴于此，北京化工大学冯俊婷、刘雅楠等报道了一种Fe_yMgO_x-修饰的Cu催化剂，通过双金属层状化合物前体的结构转变，实现了调控Cu/Fe的比例得到不同比例的一系列催化剂。在不同比例的催化剂中，发现其中Fe_0.16MgO_x催化剂在乙炔选择性加氢反应中表现了最好的选择性和反应效率，在100 %的转化率条件中选择性达到95 %，同时催化剂的TOF达到0.048 s^-1。

本文要点：

（1）

通过XAS表征技术、反应动力学建模、DFT计算等方法对Cu-Fe_yMgO_x催化剂进行表征，发现和鉴定了催化剂中的Cu^δ--Fe_0.16^δ+MgO_x催化剂低配位点，而且展示了该催化位点的双功能作用。

（2）

催化位点的双功能。作者发现Cu^δ-位点起到活化乙炔、氢气的作用，反应过程中生成的中间体分别结合在界面位点的Cu、Fe原子上，因此反应结果倾向于脱附生成乙烯而不是继续加氢反应。

（3）

本文的研究结果展示了双功能界面催化在不饱和C-C化学键转化中的重要作用，为设计和发展非贵金属材料催化剂提供经验。

参考文献

Fengzhi Fu, Yanan Liu*, Yinwen Li, Baoai Fu, Lirong Zheng, Junting Feng*, and Dianqing Li, Interfacial Bifunctional Effect Promoted Non-Noble Cu/Fe_yMgO_x Catalysts for Selective Hydrogenation of Acetylene, ACS Catal. 2021, 11, 11117–11128

DOI: 10.1021/acscatal.1c02162

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c02162