具有单金属活性位点的多相催化剂由于具有与均相催化剂相当的催化活性和易于分离等优点,在学术界和工业界受到越来越多的关注。
近日,中科院大连化物所丁云杰研究员,宋宪根副研究员,嘉兴学院林祥松副教授报道了构建了一种活性炭负载的高效多相单Rh活性位点催化剂(Rh1/AC),其甲醇羰基化反应活性是相应均相催化剂的3倍。
文章要点
1)实验结果显示,Rh1/AC催化剂的表观活化能为0.91 eV,远低于均相催化剂的1.54 eV。同时,非原位EXAFS证实了单一Rh活性位点的分子构型。此外,密度泛函理论(DFT)计算表明,载体表面的供电子羰基优先容纳单一Rh离子。同时,电荷密度的差异证实了单金属离子和羰基之间的配位键增强了中心Rh原子的电子密度,从而降低了CH3I氧化加成的速率决定步骤的能垒。
结合单原子级分散,以及单个Rh离子和羰基之间的电子相互作用,从而导致Rh1/AC的催化活性优于均相体系。
参考文献
Siquan Feng, et al, Constructing Efficient Single Rh Sites on Activated Carbon via Surface Carbonyl Groups for Methanol Carbonylation, ACS Catal. 2021
DOI: 10.1021/acscatal.0c03933
https://dx.doi.org/10.1021/acscatal.0c03933