Adv Mater：Cu催化制备乙烯氯的机理

纳米技术

2023-03-26

Cu催化剂具有无毒和稳定性好的优势，被认为是通过乙炔的氯氢化反应制备Hg乙烯氯的重要催化剂，但是人们对Cu催化剂的纳米结构并不了解。

有鉴于此，苏黎世联邦理工学院Javier Pérez-Ramírez等报道通过调控金属前驱体、调控煅烧温度的方式制备Cu纳米粒子或者Cu单原子催化剂，并且分别将其担载于碳基底的修饰氯原子、不修饰氯配体形式。

本文要点

（1）

通过催化剂的催化反应活性表征，发现单原子催化剂在各种不同催化剂中，表现稳定的制备乙烯氯性能。通过先进的显微表征、原位光谱表征、理论计算模拟，说明不管催化剂的起始纳米结构，该反应过程生成低价态单原子Cu(I)Cl催化位点。

（2）

各种表面氧官能团能够稳定单原子CuCl_x物种，从而稳定纳米粒子。位点的结构并不会影响乙炔的吸附、不会影响关键中间体物种的稳定。通过催化剂的寿命过程表征发现，Cu催化剂比目前的高活性催化剂相比更有环境优势。这项工作有助于更加深入理解优化金属催化剂，展示Cu催化剂是一种符合可持续发展要求的制备氯乙烯催化剂。

参考文献

Dario Faust Akl, Georgios Giannakakis, Andrea Ruiz-Ferrando, Mikhail Agrachev, Juan D. Medrano-García, Gonzalo Guillén-Gosálbez, Gunnar Jeschke, Adam H. Clark, Olga V. Safonova, Sharon Mitchell, Núria López, Javier Pérez-Ramírez, Reaction-Induced Formation of Stable Mononuclear Cu(I)Cl Species on Carbon for Low-Footprint Vinyl Chloride Production, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202211464

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202211464