开发可在环境条件下使用廉价且安全的供氢体在高成本效益的催化剂上将炔烃高选择性转化为烯烃的有效策略具有重要意义。

近日，天津大学张兵教授报道了合成了低成本的含Se空位的非贵金属Ni_0.85Se纳米线，作为一种高效的电催化剂，用于选择性电催化炔烃半氢化制烯烃。

文章要点

1）研究人员以泡沫镍为原料，通过自模板硒化反应制备了Ni_0.85Se。然后在0.5 M H₂O₂溶液中浸泡不同时间，得到Se空位可调的Ni_0.85Se_1−x。SEM和TEM显示，Ni_0.85Se和Ni_0.85Se_1−x-60（浸泡60 s）都具有直径约为50 nm的纳米线形貌。

2）研究发现，Se空位使Ni0.85Se纳米线中的d带中心向费米能级附近移动，从而增强了对炔烃和H₂O分子的吸附，并促进了电子从催化剂到基底的转移。此外，硒空位的引入降低了水解离势垒，有利于水电解生成活性H*，从而促进炔烃的转化。同时，Ni_0.85Se_1-x催化剂对烯烃的弱吸附和热力学上对烯烃过度加氢生成烷烃的不利步骤也是烯烃选择性高的本质原因。

3）令人印象深刻的是，氘含量高达99%的含氘烯烃也可以与D₂O作为氘供体一起输送。

这项工作为合理设计低成本、高效的炔烃选择半氢化催化剂开辟了一条新的途径。

参考文献

Yangfang Ling, et al, Selenium Vacancy Promotes Transfer Semihydrogenation of Alkynes from Water Electrolysis, ACS Catal. 2021

DOI: 10.1021/acscatal.1c02316

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c02316