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亚纳米铜团簇与钌单原子协同催化乙炔加氢研究取得进展
经济观察网·2025-06-06 15:02

在170℃下,制备的Ru1Cun/SiO2催化剂实现了100%乙炔转化率和97.6%乙烯选择性,显著降低乙炔完 全转化温度。加氢活性达34.02molC2H2/(molCu.h),分别是单金属Cu团簇和Cu单原子催化剂的5.3和52.3 倍。氢氘交换实验证明,Ru单原子的引入可明显提高RuCu催化剂的加氢活性,氢气解离温度由83℃降 低至47℃。结合谱学表征与DFT理论计算,揭示了单原子Ru与全暴露Cu团簇协同催化乙炔加氢的催化 机理。在单金属Cu团簇催化剂上,H2解离需要克服1.31eV的自由能垒,说明单Cu团簇对H2活化能力有 限。而在双金属RuCu催化剂中,Ru单原子作为氢活化中心实现高效解离H2,Cu团簇作为乙炔吸附和活 化的位点。 该研究工作通过原子级精准设计构建了Cu团簇与金属Ru单原子协同催化体系,解决了单金属Cu因加氢 活性不足而存在的活性与选择性难以兼顾的问题,为开发高效乙炔加氢催化剂提供了新思路。 经济观察网讯据金属研究所消息,乙烯作为重要基础化工原料,其纯度直接影响乙烯下游高附加值化学 品的生产。由石油裂解制备的乙烯中,通常含有0.5~2vol.%的乙炔杂质,乙炔会毒化后续乙烯聚合反应 ...