中科院單原子催化劑研究取得新突破

中國科學院大連化學物理研究所(簡稱大連物化所)在單原子催化研究方面取得新進展，首次發(fā)現(xiàn)單原子催化劑具有與均相催化劑相當?shù)幕钚裕瑥膶嶒炆献C明單原子可能成為溝通均相催化與多相催化的橋梁。

5年前，大連化物所張濤院士領導的研究團隊在國際上首次報道了單原子催化劑的制備與性能，并在此基礎上提出了“單原子催”的概念，單原子催化現(xiàn)已成為催化領域新的前沿與熱點之一。由于單原子催化劑兼具均相催化劑的“孤立活性位點”和多相催化劑“穩(wěn)定易分離”的特點，因而被認為有望開辟均相催化劑多相化的新途徑，成為聯(lián)結(jié)均相與多相催化的橋梁，但一直未得到證實。

通過氫甲酰化由烯烴和合成氣制備醛類精細化學品，是化工生產(chǎn)中最重要的均相催化過程之一。該類精細化學品年產(chǎn)超千萬噸，具有非常重要的應用背景。近期，該團隊的喬波濤副研究員等成功合成出氧化鋅納米線負載的銠單原子催化劑，可在溫和的反應條件下將苯乙烯轉(zhuǎn)化為苯丙醛，催化效率與經(jīng)典的均相催化劑相當。該過程中沒有發(fā)生烯烴雙鍵加氫的副反應，故化學選擇性高達99%，此外該體系還具有較好的底物適用性和穩(wěn)定性。透射電鏡、原位紅外等表征手段證明Rh在載體上是以單原子的形式分散。

該研究首次從實驗上證明單原子催化劑可能成為溝通均相催化與多相催化的橋梁，為均相催化劑的多相化開辟了新途徑，同時也為單原子催化劑的應用提供了新思路。

(中國石化有機原料科技情報中心站供稿)