尽管具有高金属负载量和热稳定性的原子分散催化剂的合成具有挑战性，但其在多相催化的工业应用中具有极为重要的价值。

近日，北京大学马丁教授，国科大周武研究员，中科大刘进勋报道了构建了具有高负载密度（4%）原子分散Ir物种的Ir/α-MoC催化剂，用于喹啉加氢合成py-THQ。

文章要点

1）X射线光电子能谱（XAFS）和扫描电镜（STEM）表征表明，4% Ir/α-MoC催化剂实现了Ir原子的完全分散，而7% Ir/α-MoC催化剂在α-MoC上具有最高的孤立Ir原子密度，同时存在较小的Ir团簇共存。

2）反应数据表明，高密度的孤立Ir原子是获得显著金属归一化活性和比质量活性的关键因素，而α-MoC载体在恶劣的反应条件下（120 ℃，40 hrs）有助于阻止喹啉中苯环的非选择性加氢。

3）第一性原理微观动力学模拟表明，水介导的加氢机理在Ir /α-MoC催化剂上占主导地位，而不是Ir催化剂上的直接加氢途径。Ir/α-MoC的喹啉氢化活性与Ir相当，是由于在水介导的氢化途径中Ir/α-MoC具有较低的氢化势垒。对于Ir /α-MoC催化剂，喹啉对py-THQ的高选择性源于py-THQ的弱吸附以及缺乏足够的空活性位用于py-THQ的再吸附和氢化。

这项工作不仅提供了构建具有高金属负载量和热稳定性的原子分散Ir/α-MoC催化剂的策略，而且为利用碳化物负载的金属催化剂选择性地切断一些不需要的反应路径来提高化学反应的选择性提供了一种新的途径。

参考文献

Siwei Li, et al, Atomically dispersed Ir/α-MoC catalyst with high metal loading and thermal stability for water-promoted hydrogenation reaction, NSR, 2021

DOI：10.1093/nsr/nwab026

https://doi.org/10.1093/nsr/nwab026