与Cu纳米颗粒和单个原子相比，仅包含少量原子的亚纳米Cu团簇表现出独特且通常出乎意料的催化行为。然而，由于Cu物种的高迁移率，稳定Cu簇的可扩展合成仍然是一个重大挑战。

近日，天津大学马新宾教授，华盛顿州立大学Yong Wang报道了通过低温原子扩散过程合成稳定的 Cu 亚纳米簇催化剂，该过程在连续氢化中具有高选择性，可形成所需的中间产物。

文章要点

1）通过控制起始材料（例如 Cu/SiO₂）中Cu NPs的尺寸，Cu原子在低温（200 °C）下从这些 NPs 原子扩散并重建以在CeO₂上形成仅包含少量原子的稳定团簇。

2）获得的负载型 Cu 簇表现出优异的半氢化选择性，在各种连续的氢化反应中具有出色的稳定性，例如乙炔氢化为乙烯和草酸二甲酯 (DMO) 氢化为乙醇酸甲酯。

3）此外，由于催化剂前体的简单合成，这种低温原子扩散策略可以很容易地放大，并且已经在稳定的负载型铜催化剂的大批量合成中得到证明，并控制了从单个原子到簇的铜核度, 在工业应用中显示出广阔的前景。

参考文献

Yao, D., Wang, Y., Li, Y. et al. Scalable synthesis of Cu clusters for remarkable selectivity control of intermediates in consecutive hydrogenation. Nat Commun 14, 1123 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-36640-8

https://doi.org/10.1038/s41467-023-36640-8