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  • 教师姓名: 杨涛
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  • 硕士生导师: 是

课题组关于Pd3位点催化乙炔半加氢的合作研究成果在《J. Am. Chem. Soc》发表

发布时间:2026-06-06
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发布时间:
2026-06-06
文章标题:
课题组关于Pd3位点催化乙炔半加氢的合作研究成果在《J. Am. Chem. Soc》发表
内容:

   乙炔半加氢是去除富乙烯气流中微量乙炔杂质(0.5–2.0 vol.%)以生产聚合级乙烯的关键反应。位点隔离策略虽能提高乙炔半加氢的选择性,但常导致活性降低。现有隔离方法多依赖单原子催化剂,对兼具高活性与高选择性的活性位点集合研究尚不充分。 

    针对上述科学问题,中国科学院大连化学物理研究所张涛院士/王爱琴研究员/康磊研究员团队与本课题开展联合研究,通过在 Pd/Al2O3 的 Pd 颗粒上修饰部分还原的 GaOx,并经过原位反应气氛处理,成功构建了孤立的 Pd3位点,利用原位 CO-DRIFTS 和 DFT 计算确认了其结构。在模拟工业原料气条件下的乙炔半加氢反应中,该 Pd3位点在温和条件(50 °C,1 bar)下,乙炔转化率达 95% 时乙烯选择性约为 99%,转换频率为 Pd2Ga 金属间化合物的 13.5 倍,性能优于大多数已报道的 Pd 基催化剂。TPD 实验与理论计算表明,部分还原的 GaOx 不仅隔离并稳定了 Pd3几何构型,还通过 Ga 向 Pd 的电子转移调控 Pd 的电子性质,从而增强乙炔吸附、削弱乙烯吸附,协同提升活性与选择性。该工作开辟了有别于常规单原子催化剂位点隔离策略的新路径,展示了调控活性位点集合在突破选择性加氢反应中活性-选择性权衡方面的巨大潜力。

    上述研究成果已经被国际学术期刊《J. Am. Chem. Soc》正式接受,中国科学院大连化物所博士研究生井日铮、本课题组博士研究生梁晨为论文共同第一作者,本课题组硕士研究生谢文杰为论文第二作者,中国科学院大连化物所王爱琴研究员、康磊研究员和本课题组杨涛研究员为共同通讯作者。该项研究工作得到了科技部、国家自然科学基金委、陕西省科技厅等联合资助。