大连化物所创新加氢技术，新材料合成迎来新突破

大连化物所创新加氢技术，新材料合成迎来新突破

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中国科学院

等

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来源

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http://www.imr.cas.cn/xwzx/kydt/202409/t20240926_7381188.html

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https://zshq.zuiyouliao.com/zixun/detail-d50092e0a57f4a64a7f89e678b18701f.html

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http://www.peciahunan.com/news.aspx?TypeId=28&Fid=t2:28:2

近日，中国科学院大连化学物理研究所（以下简称“大连化物所”）在选择性加氢反应领域取得重要突破。催化基础国家重点实验室李勇研究员、申文杰研究员团队与多家科研机构合作，在金属铁粒子表面成功构建了Pt-Fe-Pt三聚体原子结构，实现了对巴豆醛中C=O键的高效活化和选择性加氢。这一创新成果发表在国际顶级期刊《化学》（Chem）上，为新材料合成提供了新的技术路径。

选择性加氢反应是化学工业中的关键过程，广泛应用于石油化工、精细化工等领域。然而，传统加氢反应往往面临活性与选择性难以兼顾的挑战。大连化物所的研究团队通过精确调控催化剂活性位的几何结构，成功解决了这一难题。

研究中，科研人员首先制备了Pt-Fe2O3粒子对，并将其高度分散在氧化硅载体表面。通过氢气还原Fe2O3粒子，Pt粒子被分散为高度隔离的原子，最终以Pt-Fe-Pt的形式分布在金属铁粒子表面。这种独特的三聚体结构不仅显著提高了C=O键的加氢活性，还保持了优异的选择性。

实验结果显示，该催化剂在巴豆醛加氢反应中表现出卓越性能：不仅实现了C=O键的完全转化，而且反应速率提升了35倍。动力学研究和理论计算进一步揭示了Pt-Fe-Pt活性位的作用机制：一个Pt原子吸附C=C键，中间Fe原子活化C=O，另一个Pt原子提供氢原子，共同稳定巴豆醛分子，实现定向加氢。

这一突破性进展为设计高效选择性加氢催化剂提供了新的思路。通过精确调控金属原子的空间距离和电子结构，可以实现对特定官能团的选择性活化，从而突破传统加氢反应中活性-选择性的跷跷板问题。

该技术的广泛应用将为石油化工、精细化工等行业带来新的发展机遇。例如，在生产高附加值化学品、药物中间体等过程中，选择性加氢反应起着至关重要的作用。这项新技术有望实现更高效、更环保的生产过程，降低生产成本，提高产品质量。

大连化物所的这一研究成果不仅展示了我国在催化科学领域的创新能力，也为未来新材料的合成提供了新的技术支撑。随着研究的深入和技术的完善，我们有理由相信，选择性加氢反应将在更多领域展现出广阔的应用前景。