原子级分散乙炔选择性加氢催化剂研究获进展

最近，中国科学院金属研究所、北京大学、中国科学院上海应用物理研究所、香港科技大学等单位的研究团队合作实现了原子级分散铜催化剂催化乙炔的高效选择性加氢。相关研究结果发表在《自然通讯》在线版上。

乙炔选择性加氢是聚合物工业生产中重要的催化反应之一。中国科学院金属研究所沈阳国家材料科学研究中心联合研究部的研究员刘红阳告诉《中国科学日报》:“如何在避免乙烯进一步加氢为乙烷的同时选择性地将乙炔加氢为乙烯，是该反应中迫切需要解决的主要问题。”

近年来，刘洪阳带领团队研究新型纳米碳负载金属催化剂。几天前，研究小组首次将原子级分散的单位点铜锚定在富含缺陷的纳米石墨烯载体上。原子级分散的铜原子通过与载体缺陷上的三个碳原子键合而稳定在石墨烯的碳缺陷部位。

与传统的簇铜催化剂相比，原子分散铜催化剂对乙炔加氢和乙烯选择性具有显著的催化活性论文第一作者、刘洪阳博士生黄飞指出，密度泛函理论模拟计算表明，与簇铜催化剂相比，原子分散铜催化剂能有效促进乙炔加氢反应中乙炔的活化和乙烯的解离。

黄飞说:“我们的研究工作成功地将乙炔高选择性催化剂从贵金属钯催化剂扩展到廉价的非贵金属铜催化剂，为今后设计和开发高活性、高稳定性和低成本的工业加氢催化剂奠定了坚实的基础。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-019-12460-7