发展高活性、具有选择性、并且精确原子利用的催化剂受到材料合成和工业反应的关注。
有鉴于此，
弗吉尼亚大学朱慧源、弗吉尼亚理工大学辛洪良、新加坡国立大学何迁等
合成了由
Cu
核和
B2
金属间
CuPd
壳构成的
Pd-Cu
纳米立方体，将这种材料命名为
Cu/B2 CuPd
，这种合成策略精确的控制壳层的原子层厚度，在温和的反应条件实现高效选择性的乙炔加氢制备乙烯。
本文要点
要点1.
当
Pd
的担载量为
9.5 at. %
具有最好的催化活性，在
90
℃
进行
C
2
H
2
选择性加氢制备
C
2
H
4
的反应中
实现了
100 %C
2
H
2
转化率和
95.2 %
乙烯选择性
。
要点2.
作者认为这种优异的催化活性来自独特的核壳结构，因为核壳结构的
B2 CuPd
壳具有丰富的独立
Pd
活性位点，构成单原子合金表面结构。通过实验和理论计算结合，说明
通过
Pd
和
Cu
之间的协同作用能够调节
Pd
和
Cu
的电子态，因此实现了比
Pd
或
Cu
更强的催化活性
。
这项研究为构筑精确原子利用效率的单原子催化剂提供合成方法和策略，这种合成方法能够同时调节
Pd
催化活性位点的几何结构和电子结构，从而增强其催化活性。
Qiang Gao, Zihao Yan, Weijie Zhang, Hemanth Somarajan Pillai, Bingqing Yao, Wenjie Zang, Yuanqi Liu, Xue Han, Bokki Min, Hua Zhou, Lu Ma, Bukuru Anaclet, Sen Zhang, Hongliang Xin*, Qian He*, and Huiyuan Zhu*, Atomic Layers of B2 CuPd on Cu Nanocubes as Catalysts for Selective Hydrogenation, J. Am. Chem. Soc. 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c06514
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c06514
原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR
