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于吉紅院士團隊,最新Angew.!
來源: 時間:2023-10-12 09:35:21 瀏覽:1889次

第一作者:Risheng Bai

通訊作者:于吉紅院士、Avelino Corma、梅東海教授

通訊單位:吉林大學、西班牙瓦倫西亞理工大學、天津工業大學

DOI: https://doi.org/10.1002/anie.202313101



研究背景



烯烴,如乙烯和苯乙烯,是聚合物、制藥和顏料工業的重要化學中間體。其中,烷基選擇性加氫制烯烴是精細化工合成的關鍵步驟,但廣泛使用的鈀(Pd)基催化劑往往存在選擇性差的問題。基于此,吉林大學于吉紅院士、西班牙瓦倫西亞理工大學Avelino Corma和天津工業大學梅東海教授等人報道了一種碳化還原方法,在純硅酸鹽MFI沸石中產生亞納米級的碳化鈀。基于水熱結晶的直接碳化還原策略,在純硅質MFI(硅石-1,S-1)分子篩中創建了亞納米級碳化鈀(PdCx@S-1),其具有正電荷Pd位點的高效催化劑和優化對烯烴的吸附能。



文章要點



1、最新的表征和密度泛函理論(DFT)計算證實,錨定在S-1分子篩通道內的原位形成的碳物質可以改變所結合的Pd物種的空間和電子特性,使Pd簇具有缺電子性質。同時,用C修飾沸石骨架可以促進中間體苯乙烯的解吸,促進氫活化。

2、測試發現,對比S-1沸石中的金屬鈀簇(Pd@S-1),PdCx@S-1催化劑對苯乙炔選擇性加氫的催化選擇性有顯著提高,在溫和的反應條件下(298 K,2 bar H2),苯乙炔完全轉化時,苯乙烯的選擇性達到99%,而Pd@S-1催化劑的選擇性僅為15%。總之,該發現為半加氫反應的高性能催化劑的開發提供了重要的進展。



圖文展示



 

圖1. PdCx@S-1的合成示意圖與表征

圖2. PdCx@S-1和Pd@S-1的組分表征

圖3. PdCx@S-1和Pd@S-1的光譜表征

圖4. PdCx@S-1的催化性能

圖5.原位FT-IR光譜和TPD光譜表征

 

圖6. DFT計算

圖7.苯乙烯在Pd@S-1和PdCx@S-1上的電子密度差


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全部 3小時前 四川
文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字,很多小語種,有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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