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ChemCatChem:钯-银稀合金乙炔加氢催化剂的简易合成2023-07-08
北京交通大学王熙课题组通过浸渍工艺制备出同时含有单原子Pd1Ag和双原子Pd2Ag的一种钯银催化剂(PdxAg/Al2O3)用于乙炔加氢反应,该催化剂在低温60℃展示出优异的性能及稳定性。

 

 

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近年来,由于石油化工对乙烯的需求日益增加,乙炔(C2H2)加氢制乙烯(C2H4)引起了广泛的研究兴趣。对于乙炔加氢,普遍采用以Pd为主的贵金属负载型非均相催化剂,因纯Pd催化剂在反应过程中容易过度加氢降低产物的选择性,研究者通过添加适当的助剂优化负载型Pd金属催化剂的选择加氢催化性能。近年来,因单原子合金(SAA)和双原子合金(DA)催化剂可以明确的探究反应的活性位点和反应路径在各种催化反应受到广泛研究。因此,设计简单合理的催化剂对于乙炔加氢反应的研究更有深刻的意义。

北京交通大学王熙课题组用浸渍方法制备出了含有单原子和双原子合金的一种新型钯银催化剂用于乙炔加氢反应。实验结果显示出PdxAg/Al2O3催化剂在该反应中具有较好的催化活性,在反应温度为60℃时乙烯的收率可达90.1%,且反应100h后没有明显失活。经过球差电镜,红外和同步辐射表征证明该催化剂同时含有单原子和双原子合金。该研究结果结合DFT计算,结果显示Pd1Ag SAA和Pd2Ag DA特殊的活性位可以有效的促进乙炔加氢反应,同时,乙烯红外测试和乙烯脱附能证实了乙烯可以及时的从PdxAg/Al2O3中解吸,防止副反应的发生。此外,PdxAg/Al2O3中继承了纯Ag(111) 的抗积碳性能,保证了在反应过程中优异的稳定性。上述优点共同构成了优异的催化性能PdxAg/Al2O3中,这一工作为设计具有单原子和双原子合金结构的催化剂用于其它催化加氢反应提供了一种新的策略。

文信息

Facile Synthesis of Palladium-Silver Dilute Alloy Catalyst for Acetylene Hydrogenation

Shanshan Chai, Denglei Gao, Dr. Jing Xia, Yanpeng Yang, Prof. Xi Wang

ChemCatChem

DOI: 10.1002/cctc.202300217

 

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