湖南大学Nat. Commun.：分级纳米多孔CuAu高效电催化末端炔烃半加氢

催化计 · 公众号 · · 2024-07-20 16:27

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电催化讨论群-1： 529627044

由于析氢反应动力学上有利且容易发生过度氢化，电催化炔烃半氢化制备高产率和法拉第效率的烯烃在技术上仍然具有挑战性。

近日， 湖南大学 Yongwen Tan 提出了一种多级纳米多孔 Cu ₅₀ Au ₅₀ 合金来提高炔烃半氢化的电催化性能。

本文要点

要点1. 利用 Operando X 射线吸收光谱和密度泛函理论计算，研究人员发现 Au 调节 Cu 的电子结构，从本质上抑制 H* 结合形成 H ₂ 并削弱烯烃的吸附，从而促进炔烃半氢化并抑制烯烃过度氢化。

要点2. 有限元法模拟和实验结果表明，多级纳米多孔催化剂通过增强纳米孔内的电场诱导出具有丰富 K ⁺ 阳离子的局部微环境，加速水电解形成更多的 H* ，从而促进炔烃的转化。

要点3. 结果显示，纳米多孔 Cu50Au50 电催化剂实现了炔烃的高效电催化半氢化，转化率高达 94% ，选择性高达 100% ，法拉第效率高达 92% ，且具有宽电势窗口。

该研究为高效电催化转移半氢化催化剂的合理设计提供了指导。

Meng, L., Kao, CW., Wang, Z. et al. Alloying and confinement effects on hierarchically nanoporous CuAu for efficient electrocatalytic semi-hydrogenation of terminal alkynes. Nat Commun 15, 5999 (2024).

DOI ： 10.1038/s41467-024-50499-3

https://doi.org/10.1038/s41467-024-50499-3

电催化讨论群-1： 529627044

光催化群-2： 927909706

均相催化与酶催化群-2： 929342001

纳米催化群-1： 256363607

多孔材料群-2： 813094255

理论计算群-2： 863569400

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