用疏水性有機物設計表面的潤濕性在多相催化和大規模化學工業中具有多種應用;然而,其背后的機制可能超越眾所周知的疏水動力學優勢。
在此,南京大學Yingfang Yao,多倫多大學Geoffrey A. Ozin,香港中文大學Lu Wang經過充分研究的In2O3甲醇合成光催化劑已被用作疏水處理的原型平臺,以增強其性能。
文章要點
1)通過這種策略,修改后的樣品促進了大范圍的甲醇生產率和選擇性的調整,分別優化為 1436 μmol gcat?1 h?1 和 61%。
2)基于原位漂移和程序升溫解吸質譜,In2O3上的表面修飾的烷基硅烷涂層不僅通過排斥產生的極性分子來動力學增強甲醇合成,而且還提供表面活性H以促進隨后的加氫反應。從其在其他 CO2 加氫催化劑(包括 Fe2O3、CeO2、ZrO2 和 Co3O4)上的成功來看,這種潤濕性設計策略似乎具有普遍適用性。
基于所發現的動力學和機械效益,疏水性烷基增強的氫化能力釋放了表面有機化學改性策略用于其他重要催化氫化反應的潛力。
參考文獻
Zhe Lu, et al, Wettability Engineering of Solar Methanol Synthesis, J. Am. Chem. Soc., 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c07349
https://doi.org/10.1021/jacs.3c07349