通过选择性切断C-H/C-C化学键的方式进行CO₂辅助活化烷烃为消除CO₂温室气体同时将低级烷烃转化为高附加值的合成气、烯烃、芳烃、含氧衍生物提供了机会。

有鉴于此，布鲁克海文国家实验室Ping Liu、哥伦比亚大学陈经广(Jingguang G. Chen)等报道通过结合催化反应动力学、原位表征、DFT计算模拟等方法，研究了Pd基双金属催化剂的乙烷-CO₂反应性能。

本文要点：

（1）

鉴定了催化反应过程中存在两种催化位点结构：其中PdCo_x合金的表面更容易形成乙氧基物种，能够作为关键的中间体进一步切断C-C化学键；反应过程中，形成InO_x/Pd界面结构能够促进切断C-H化学键。

（2）

本文研究实现了一种普适性的方法，对反应过程中由于反应导致形成的表面结构进行表征，给出了催化剂结构变化导致PdM_x催化剂在切断C-C/C-H键过程中的选择性变化规律。本文研究为设计在低碳烷烃-CO₂催化反应中具有选择性的催化剂提供经验。

参考文献

Zhenhua Xie, Xuelong Wang, Xiaobo Chen, Ping Liu*, and Jingguang G. Chen*,General Descriptors for CO₂-Assisted Selective C–H/C–C Bond Scission in Ethane, J. Am. Chem. Soc. 2022

DOI: 10.1021/jacs.1c13415

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c13415