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北化工汪樂余/殷雄Adv. Sci.：制備親水SACs一般策略！助力高效選擇性加氫

具有良好分散性和穩(wěn)定性的親水單原子催化劑（SACs）是在親水溶劑中對重要的化學(xué)和醫(yī)藥中間體進(jìn)行選擇性加氫反應(yīng)的一種理想催化劑?；诖?，北京化工大學(xué)汪樂余教授和殷雄教授（共同通訊作者）等人報道了利用陽離子交換法制備親水性SACs的一般策略。

在溫和條件下，作者利用陽離子交換法制備了M₁/TiO₂和M₁/ZrO₂ SACs（M=Ni、Fe、Cu）。首先，SiO₂納米球上的薄層無定形TiO₂（或ZrO₂）被NaOH水溶液部分蝕刻，為單個金屬原子構(gòu)建了豐富的錨定位點(diǎn)。然后，取代源自NaOH蝕刻的鈉離子，通過陽離子交換引入活性中心金屬（M=Ni、Fe、Co、Cu）。最后，通過外層SiO₂涂層、煅燒和最終通過蝕刻去除SiO₂，獲得中空納米球SACs。

其中，陽離子交換和SiO₂涂層有效地防止了原子分散的金屬在煅燒過程中聚集。因此，SACs在親水性溶劑（即異丙醇）中具有高度分散性，所獲得的Ni₁/TiO₂ SACs在肉桂醛的選擇性C=C加氫制備苯丙醛方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，轉(zhuǎn)化率為98%，選擇性超過90%，并且周轉(zhuǎn)頻率（TOF）為102 h^-1，超過了貴金屬催化劑等大多數(shù)催化劑。同時，Ni₁/TiO₂ SACs在多次催化運(yùn)行后表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性，表明催化劑具有良好的可回收性。

General Strategy toward Hydrophilic Single Atom Catalysts for Efficient Selective Hydrogenation. Adv. Sci., 2022, DOI: 10.1002/advs.202202144.

https://doi.org/10.1002/advs.202202144.

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/11/15/6189401129/

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