加氫催化反應是重要的化學過程,加氫催化反應廣泛應用于食品、石油精煉、藥物、氫氣傳輸等領域。傳統的芳烴加氫催化反應由于苯環結構非常穩定,導致需要高溫高壓反應條件,因此如何在溫和條件進行加氫催化具有非常大的挑戰。
有鑒于此,中國工程院材料所帥茂兵研究員、Yunxi Yao、華中科技大學姚永剛教授、四川大學徐定國等報道PdPtRuCuNi高熵合金納米催化劑能夠對碳碳不飽和實現100 %的加氫。該反應能夠在25 ℃和≤1 bar H2的無溶劑條件對固體1,4-雙(苯乙炔基)苯進行加氫催化,這種催化劑能夠對炔基和酚基加氫。
實驗表征和理論計算結果說明PdPtRu合金具有非常高的催化活性,這對于酚基官能團的加氫非常重要,而且高熵合金的五種元素起到協同作用調控反應速率。這種新型催化劑在溫和反應條件對許多芳烴化合物能夠實現接近100 %的轉化率,這說明這種催化劑具有廣泛的兼容。這項研究揭示了一種加氫催化反應的新型材料平臺和催化劑設計方法。
參考文獻
Jing, Z., Guo, Y., Wang, Q. et al. Ambient hydrogenation of solid aromatics enabled by a high entropy alloy nanocatalyst. Nat Commun 15, 5806 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-50009-5
https://www.nature.com/articles/s41467-024-50009-5