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Ru1Cun/SiO2催化剂
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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
乙烯工业催化剂技术 - 乙烯作为重要基础化工原料,其纯度直接影响下游高附加值化学品生产,乙炔杂质(0.5~2vol%)会毒化聚合反应催化剂[1] - 当前工业使用的钯银(PdAg)合金催化剂存在乙烯选择性低、易过度加氢生成乙烷或绿油等问题,且贵金属Pd推高成本[1] - 铜(Cu)催化剂虽具成本优势且有利于乙烯脱附,但氢解离能力弱导致完全转化需高温(>200℃),活性与选择性难以兼顾[1] 新型双金属催化剂突破 - Ru1Cun/SiO2催化剂在170℃实现100%乙炔转化率和97.6%乙烯选择性,加氢活性达34.02molC2H2/(molCu·h),较单金属Cu团簇提升5.3倍[2] - Ru单原子将氢气解离温度从83℃降至47℃,通过氢活化中心与Cu团簇吸附位点的协同作用,使H2解离自由能垒从1.31eV显著降低[2] - 该技术通过原子级精准设计解决了Cu催化剂加氢活性不足的核心矛盾,为高效乙炔加氢提供新路径[2] 学术成果与支持 - 研究成果发表于《美国化学会志》(JACS),获国家自然科学基金、国家重点研发计划等多项科研项目支持[3]