对于负载型金属催化剂，亚表面位点通过电子效应和几何效应显著影响表面位点的吸附和反应行为。PdC_x中的亚表面碳已被证明是乙炔半加氢反应中有效的选择性促进剂。

近日，清华大学王铁峰教授，Xiaocheng Lan报道了设计了自上而下的策略，成功合成了一种双金属碳化物Ni₃ZnC_0.7/C催化剂。

文章要点

1）在乙醇/水混合溶剂中合成了NiZn-ZIF-8/LHS前驱体。在随后的煅烧过程中，ZIF-8的热分解产物碳氢化合物裂解将外层LHS还原为Ni₃ZnC_0.7。

2）Bader电荷分析表明，亚表层碳将表面Ni₃团簇分为两种类型。一种是含亚表面C原子的电子耗尽型，另一种是含亚表面Zn原子的电子累积型。密度泛函理论（DFT）计算表明，异质Ni₃促进了C₂途径中乙烯的脱附，阻碍了C₄途径中C−C键的形成，从而提高了乙烯的选择性。

3）实验结果显示，Ni₃ZnC_0.7/C催化剂对乙炔的转化率为100%，乙烯选择性为85%，而GO选择性降至2%以下。此外，催化剂稳定性试验进一步证实了Ni₃ZnC_0.7在乙炔半加氢反应中的稳定性。因此，在乙炔半加氢反应中引入碳原子可以显著提高乙炔半加氢反应中乙烯的选择性。

参考文献

Yu Wang, et al, Subsurface Carbon as a Selectivity Promotor to Enhance Catalytic Performance in Acetylene Semihydrogenation, ACS Catal. 2021

DOI: 10.1021/acscatal.1c02099

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c02099