JACS:Cu占据强氧化Pd原子位点改善异丙醇氧化选择性
纳米技术 纳米 2023-05-17

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对于担载型Pd催化剂而言,改善产物选择性同时保证较高的氧化反应程度是个巨大的困难和挑战。

有鉴于此,北京工业大学邓积光(Jiguang Deng)报道一种具有普适性的策略解决该问题,通过热处理合金的方法,将强氧化性表面Pd位点覆盖过渡金属(Cu, Co, Ni, Mn),显著改善异丙醇氧化的选择性

主要内容

(1)

通过这种方法,PdCu1.2/Al2O3催化剂在50-200 ℃区间,甚至在150-200 ℃区间,有效的避免异丙醇深度氧化,产物中丙酮选择性达到>98 %。对比Pd/Al2O3催化剂发现150 ℃催化反应的丙酮选择性明显降低。

(2)

这种表面覆盖过渡金属的方法能够显著改善低温催化活性在110 ℃的PdCu1.2/Al2O3催化剂丙酮生成速率比Pd/Al2O3提高34.1倍

通过降低表面暴露Pd原子位点的数目,降低切断C-C化学键,同时CuO能够将Pd金属的d能带中心上移,增强对反应物分子的吸附和活化,促进生成反应活性更高的氧物种,尤其是选择性氧化反应所需的超氧(O2-),并显著的降低切断 O-H和β-C-H化学键的能垒。

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参考文献

Meng Guo, Peijie Ma, Lu Wei, Jiayi Wang, Zhiwei Wang, Kun Zheng, Daojian Cheng, Yuxi Liu, Hongxing Dai, Guangsheng Guo, Erhong Duan, and Jiguang Deng*, Highly Selective Activation of C–H Bond and Inhibition of C–C Bond Cleavage by Tuning Strong Oxidative Pd Sites, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c00747

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c00747


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