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馮俊婷/劉雅楠ACS Catalysis：100%轉(zhuǎn)化率、95%選擇性！非貴金屬Cu/FeyMgOx催化劑高效催化乙炔選擇性加氫

非貴金屬基催化劑逐漸被用于不飽和碳-碳（C-C）鍵的轉(zhuǎn)化，其表現(xiàn)出很好的選擇性但催化活性降低。

近日，北京化工大學(xué)馮俊婷教授和劉雅楠副教授（共同通訊作者）等人報(bào)道了通過層狀雙氫氧化物（LDHs）的結(jié)構(gòu)拓?fù)滢D(zhuǎn)變，構(gòu)建了具有不同Cu/Fe比例的Fe_yMgO_x修飾的Cu界面結(jié)構(gòu)。

通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，Cu-Fe_0.16MgO_x在乙炔選擇性加氫中表現(xiàn)出增強(qiáng)的催化性能，在轉(zhuǎn)化率為100%下的選擇性為95%，且轉(zhuǎn)化頻率（TOF）為0.048 s^-1。

通過X射線吸收光譜、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型和基于密度泛函理論（DFT）計(jì)算分析Cu-Fe_yMgO_x界面結(jié)構(gòu)，作者證明了低配位Cu^δ--Fe_0.16^δ+MgO_x界面位點(diǎn)的形成，并進(jìn)一步揭示了它們的雙重功能。

具體而言，界面Cu^δ-位點(diǎn)在乙炔加氫的活化中起作用，而形成的中間體分別與界面Cu原子和界面Fe原子結(jié)合，有利于解吸生成乙烯而不是過度加氫。

該研究為不飽和C-C鍵轉(zhuǎn)化的雙功能界面催化提供了基本的認(rèn)識(shí)，對(duì)合理設(shè)計(jì)和制備高效的負(fù)載型非貴金屬材料具有建設(shè)性意義。

Interfacial Bifunctional Effect Promoted Non-Noble Cu/Fe_yMgO_x Catalysts for Selective Hydrogenation of Acetylene. ACS Catal., 2021, DOI: 10.1021/acscatal.1c02162.

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c02162.

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