电催化乙炔半加氢反应具有环境友好、经济高效等优点，是热催化乙炔加氢反应的一种很有前途的替代方法，但由于来自析氢、过加氢、碳-碳偶联等副反应的激烈竞争，其性能远远低于热催化反应。

近日，西北工业大学张健教授，西湖大学王涛报道了开发了一种N-杂环卡宾（NHC）-金属配合物，由于N-杂环卡宾配体具有很强的σ供体，因此具有富电子的金属中心，用作选择性乙炔半加氢电催化剂。

文章要点

1）实验和理论研究表明，NHC-Cu中的铜位点促进了亲电性乙炔的吸附和亲核乙烯的脱附，最终抑制了电催化乙炔半加氢过程中的副反应，并表现出优异的半加氢性能，在纯乙炔流下，法拉第效率超过98%。即使在含1%乙炔（1×10⁴ ppm）的粗乙烯原料中，NHC-Cu在100 h稳定性试验中比选择性超过99%，连续生产乙烯仅需30 ppm乙炔，空速高达9.6x10⁵ ml·g_cat⁻¹·h⁻¹，周转频率为2.1×10⁻² s⁻¹，明显优于目前报道的热催化剂。

2）除了这些实验结果，电化学拉曼分析和理论模拟表明，NHC-Cu中的富电子Cu位点有利于乙炔的吸附和乙烯的脱附，最终提高了乙炔的半加氢动力学。

这项工作不仅为NHC-金属配合物在电催化领域开辟了一扇新的窗口，也为选择性加氢催化剂的设计提供了新的思路。

参考文献

Zhang, L., Chen, Z., Liu, Z. et al. Efficient electrocatalytic acetylene semihydrogenation by electron–rich metal sites in N–heterocyclic carbene metal complexes. Nat Commun 12, 6574 (2021).

DOI：10.1038/s41467-021-26853-0

https://doi.org/10.1038/s41467-021-26853-0