甲苯（TL）/甲基环己烷（MCH）是一种极具吸引力的有机氢化物对，可用于大规模氢气的安全储存和运输。与单独使用分子氢进行加氢相比，电化学甲苯加氢制MCH可实现节能，因此开发可提高电化学TL加氢动力学的催化剂具有重要意义。

有鉴于此，日本大阪府立大学Hiroshi Inoue报道了通过在不同浓度的Rh³⁺溶液(包括Pt/C粉末)中鼓泡氢气，制备了不同Rh/Pt摩尔比的Rh_x/Pt/C催化剂。

文章要点

1）研究人员利用分子氢还原Rh3+，在Pt NPs上沉积了Rh。通过优化CO反萃条件，分别测定了Rh沉积的负载型Pt碳催化剂（Rh_x/Pt/C）的Pt和Rh的电化学比表面积（ECSAs），并成功地估算了Rh覆盖率(θ_Rh)和沉积Rh的ECSA与总ECSA的比率（F_Rh）。在Rh_x/Pt/C中，θ_Rh随着Rh/Pt摩尔比的增加而增加，然后稳定在0.2左右，而F_Rh仍然增加。

2）线性扫描伏安图和Tafel图表明，Rh_x/Pt/C电极的峰值加氢活性是Pt/C电极的2.7倍，同时， TL上的吸附原子氢（H_ads）是决定反应速度的因素。相比于RHE（j_geo,0），增加的θ_Rh促进了Rh上生成的H_ads与吸附在Rh和Pt扩展界面上的Tl的加成，导致0 V下几何还原电流密度的增大。此外，θ_Rh的平稳伴随j_geo,0的平稳，这归因于界面范围的进一步增加。

3）结果显示，在用Rh_x/Pt/C电极对30 vol％ TL进行电化学氢泵加氢时，MCH是唯一的TL加氢产物。当Tl转化为MCH的转化率超过85%时，析氢反应开始明显，并明显晚于Pt/C电极。

Toyoki Imada, et al, Effect of Rhodium Modification on Activity of Platinum Nanoparticle-Loaded Carbon Catalysts for Electrochemical Toluene Hydrogenation, ACS Catal. 2020

DOI：10.1021/acscatal.0c04179

https://dx.doi.org/10.1021/acscatal.0c04179