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于吉红院士团队,最新Angew.!
来源: 时间:2023-10-12 09:35:21 浏览:1261次

第一作者:Risheng Bai

通讯作者:于吉红院士、Avelino Corma、梅东海教授

通讯单位:吉林大学、西班牙瓦伦西亚理工大学、天津工业大学

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



研究背景



烯烃,如乙烯和苯乙烯,是聚合物、制药和颜料工业的重要化学中间体。其中,烷基选择性加氢制烯烃是精细化工合成的关键步骤,但广泛使用的钯(Pd)基催化剂往往存在选择性差的问题。基于此,吉林大学于吉红院士、西班牙瓦伦西亚理工大学Avelino Corma和天津工业大学梅东海教授等人报道了一种碳化还原方法,在纯硅酸盐MFI沸石中产生亚纳米级的碳化钯。基于水热结晶的直接碳化还原策略,在纯硅质MFI(硅石-1,S-1)分子筛中创建了亚纳米级碳化钯(PdCx@S-1),其具有正电荷Pd位点的高效催化剂和优化对烯烃的吸附能。



文章要点



1、最新的表征和密度泛函理论(DFT)计算证实,锚定在S-1分子筛通道内的原位形成的碳物质可以改变所结合的Pd物种的空间和电子特性,使Pd簇具有缺电子性质。同时,用C修饰沸石骨架可以促进中间体苯乙烯的解吸,促进氢活化。

2、测试发现,对比S-1沸石中的金属钯簇(Pd@S-1),PdCx@S-1催化剂对苯乙炔选择性加氢的催化选择性有显著提高,在温和的反应条件下(298 K,2 bar H2),苯乙炔完全转化时,苯乙烯的选择性达到99%,而Pd@S-1催化剂的选择性仅为15%。总之,该发现为半加氢反应的高性能催化剂的开发提供了重要的进展。



图文展示



 

图1. PdCx@S-1的合成示意图与表征

图2. PdCx@S-1和Pd@S-1的组分表征

图3. PdCx@S-1和Pd@S-1的光谱表征

图4. PdCx@S-1的催化性能

图5.原位FT-IR光谱和TPD光谱表征

 

图6. DFT计算

图7.苯乙烯在Pd@S-1和PdCx@S-1上的电子密度差


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全部 3小时前 四川
文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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