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Angew：理論指導(dǎo)設(shè)計Pd3Cu電催化甲醇羰基化

時間：2024-06-04 來源：瀏覽：

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通過 Pd 催化劑進(jìn)行電催化 CO 和 CH ₃ OH 羰基化制備二甲基碳酸酯是具有前景的 C1 原料增值化技術(shù)。但是該電催化反應(yīng)需要較高的工作電位，而且產(chǎn)物的 DMC 選擇性較低，甲醇容易發(fā)生嚴(yán)重的過氧化，這些困難導(dǎo)致電催化 CO 和 CH ₃ OH 轉(zhuǎn)化難以得到應(yīng)用。

有鑒于此， 中國科學(xué)院蘭州化物所何林研究員、 Yang Huang，復(fù)旦大學(xué)劉智攀 通過理論計算分析，發(fā)現(xiàn) Pd ⁰ 和 Pd ⁴⁺ 表面吸附中間體的相互作用，并且發(fā)現(xiàn)強氧化性電極電勢導(dǎo)致 Pd 催化劑表面的結(jié)構(gòu)重構(gòu)降低 CO 吸附，因此影響電催化生成 DMC 。

本文要點

要點1. 基于理論研究結(jié)果，發(fā)展了一種簡單方便的兩步熱震蕩制備 PdCu 合金催化劑并應(yīng)用于電催化制備 DMC 。

要點2. 理論預(yù)測的高活性 Pd ₃ Cu 電催化劑在現(xiàn)有的 Pd 電催化劑中表現(xiàn)最好的催化活性，在 1.0 V 過電勢 DMC 的選擇性最高（ 93 % ）。原位光譜表征結(jié)果驗證了 Cu 摻雜在增強 Pd 催化反應(yīng)中的雙重作用。

Yunru Shi, Yi-Fan Hu, Jinyu Ye, Gang Zhong, Chungu Xia, Zhi-Pan Liu, Yang Huang, Lin He, Stabilization of Pd0 by Cu Alloying: Theory-Guided Design of Pd3Cu Electrocatalyst for Anodic Methanol Carbonylation, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202401311

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202401311

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