硫黄に汚染されたPd触媒をアセチレン半水素化のための熱原子化でリサイクルする
Qiheng Li1,2, Shoujie Liu3, Jin-Cheng Liu4
1Department of Chemistry, Tsinghua University, Beijing 100084, P. R. China.
この研究は,硫黄に汚染されたパラジウム触媒をリサイクルするための新しい方法を示しています. このプロセスは,硫化パラジウムを工業用途の非常に選択的なパラジウム単原子触媒に変換します.
科学分野:
- カタリシス
- 材料科学
- 化学工学
背景:
- パラジウム触媒は産業プロセスに不可欠ですが,硫黄中毒に敏感です.
- 硫黄に汚染されたパラジウム,特にパラジウム硫化物のリサイクルは,強いPd-S結合のために困難です.
研究 の 目的:
- パラジウム硫化物を分解し,同時にパラジウム単原子サイトを作成するための戦略を開発する.
- 硫黄に汚染された商用パラジウム触媒のリサイクルの可能性を調査する.
主な方法:
- ZIF-8のパラジウム硫化ナノ粒子の1段階の熱原子化を含む上から下への戦略.
- 密度関数理論 (DFT) を使用して,PdZn中間物質を含む原子化メカニズムを理解する.
主要な成果:
- 硫化パラジウムナノ粒子は,窒素と硫黄コーデッド炭素 (Pd1/N,S-C) において,単原子パラジウムサイトに成功裏に変換されました.
- DFTの計算では,PdZnの中間物質は空白の生成を促進し,原子化を促進していることが確認されました.
- この戦略は,硫黄に汚染された商用Pd/Cに対して効果的であり,リサイクルの可能性を示した.
- 最適化されたPd1/N,S-C触媒は,Pd4Sと比較してアセチレン半水素化の高い活性と強化された選択性を示した.
結論:
- 硫黄に汚染されたパラジウム触媒を効率的にリサイクルする 単一原子のサイトを作成します
- 開発されたPd1/N,S-C触媒は,特に選択性アセチレン半水素化における産業用アプリケーションに希望を示しています.
さらに関連する動画
08:40Synthesis of Metal Nanoparticles Supported on Carbon Nanotube with Doped Co and N Atoms and its Catalytic Applications in Hydrogen Production
Published on: December 6, 2021
12:08Catalytic Reactions at Amine-Stabilized and Ligand-Free Platinum Nanoparticles Supported on Titania During Hydrogenation of Alkenes and Aldehydes
Published on: June 24, 2022
関連する概念動画
Reduction of Alkenes: Asymmetric Catalytic Hydrogenation
The metal catalyst used can be either heterogeneous or homogeneous. When hydrogenation of an alkene generates a chiral center, a pair of enantiomeric products is expected to form. However, an enantiomeric excess of one of the products can be facilitated using an enantioselective reaction or an...
Reduction of Alkynes to cis-Alkenes: Catalytic Hydrogenation
Like alkenes, alkynes can be reduced to alkanes in the presence of transition metal catalysts such as Pt, Pd, or Ni. The reaction involves two sequential syn additions of hydrogen via a cis-alkene intermediate.
Reduction of Alkenes: Catalytic Hydrogenation
Metals like palladium, platinum, and nickel are commonly used in their solid forms — fine powder on an inert surface. As these catalysts remain insoluble in the reaction mixture, they are referred to as heterogeneous catalysts.
The hydrogenation process takes place on the...
Catalysis
Atomic Absorption Spectroscopy: Atomization Methods
Radical Substitution: Hydrogenolysis of Alkyl Halides with Tributyltin Hydride
The bonds formed in this reaction are stronger than the bonds broken, making it energetically favorable. The reaction follows a radical chain mechanism similar to radical halogenation...
