铜催化剂由于其无毒和高稳定性而成为通过乙炔氢氯化法生产无汞氯乙烯(VCM)的有吸引力的候选者。然而，尚未完全了解纳米级Cu基催化剂的最佳结构。

为了解决这一差距，苏黎世联邦理工学院Javier Pérez-Ramírez修改了金属前体和退火温度，以在未修改的碳载体上制备氯化或无配体形式的铜纳米粒子或单原子。

文章要点

1）反应评估揭示了所有材料的性能与单原子催化剂稳定的VCM生产率的显着收敛。

2）通过先进的显微镜、准原位和操作光谱以及模拟进行的深入表征揭示了反应诱导形成的低价单原子Cu(I)Cl位基序，与初始纳米结构无关。各种表面氧基团通过稳定单原子CuCl_x物种来促进纳米粒子再分散。锚定位点结构不会强烈影响乙炔吸附能或它们在稳定关键反应中间体中发挥的关键作用。

3）生命周期评估证明了铜催化剂相对于最先进的替代品的潜在环境效益。研究工作有助于更好地了解最佳金属形态，并强调用于VCM生产的铜基催化剂的可持续性。

参考文献

Dario Faust Akl, et al, Reaction-Induced Formation of Stable Mononuclear Cu(I)Cl Species on Carbon for Low-Footprint Vinyl Chloride Production, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202211464

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202211464