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Rh/EWT沸石催化剂在苯酚选择性加氢中的突破:高分散Rh位点与粒径效应的协同调控
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月10日 来源:ChemNanoMat 2.6
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本研究针对化工关键中间体环己醇的高效合成难题,开发了Rh/EWT沸石催化剂体系。研究人员通过精准调控Rh粒径(<5.0 nm)在EWT沸石骨架上的分散度,实现了苯酚选择性氢化的双重突破:不仅发现环己酮是初始产物,更揭示了温度(60-120°C)与氢压对选择性的非线性影响机制。该工作为设计高效加氢催化剂提供了电子结构-粒径效应的理论依据。
这项研究揭示了负载型铑(Rh)催化剂在沸石(EWT)骨架上的精妙设计。当Rh颗粒尺寸控制在5.0 nm以下时,苯酚选择性氢化制备环己醇的效率显著提升——这种关键化工中间体是尼龙生产的重要前体。时间分辨实验捕捉到有趣的反应路径:环己酮首先形成,随后被限域在沸石孔道中的Rh活性位点快速转化为目标产物。
温度实验展现出反常的选择性变化:在60-120°C区间,环己醇选择性先降后升,而氢气压力则呈现正相关影响。深度表征发现,这种"尺寸-活性"关系的本质源于Rh电子性质的粒径依赖性调控——当金属颗粒尺寸减小至纳米级时,其d电子轨道与沸石骨架产生独特相互作用。这些发现为理性设计新一代沸石封装金属催化剂提供了分子层面的见解。
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