将CO2转化为增值分子具有重要的环境和经济意义,已引起人们极大的研究兴趣。对于CO2催化还原,双金属催化剂具有比单组分催化剂更好的活性和选择性,因为双金属催化剂的晶格工程可调整其表面和电子结构,从而调节其性能。近日,约翰·霍普金斯大学Kit H. Bowen,加州大学洛杉矶分校Anastassia N. Alexandrova,南开大学Xinxing Zhang等研究了阴离子双金属钯铜氢簇PdCuH4-催化的CO2还原反应。
本文要点:
1)作者对反应池中PdCuH4-与CO2相互作用的阴离子产物进行质谱分析发现,反应过程高效生成了PdCuCO2H4-中间体和甲酸盐/甲酸络合物。
2)作者通过阴离子光电子能谱和量子化学计算之间的协同作用,鉴定出了PdCuH4-和PdCuCO2H4-的多种结构。
3)研究发现,高能量的PdCuH4-异构体可以驱动CO2的催化加氢,这表明了研究团簇催化活性时考虑高能量的异构体的重要性。
该工作是通过双金属氢化物团簇进行CO2加氢的第一个例子,具有重要的借鉴意义。
Gaoxiang Liu, et al. CO2 Hydrogenation to Formate and Formic Acid by Bimetallic Palladium-Copper Hydride Clusters. J. Am. Chem. Soc. 2020,
DOI: 10.1021/jacs.0c01855
https://doi.org/10.1021/jacs.0c01855