通过无溶剂介导的沸石间转化方法，在沸石上制备超细铜纳米颗粒，用于生物乙醇的脱氢反应

《Journal of Materials Chemistry A》：Engineering ultrafine Cu nanoparticles supported on zeolites via solvent-free inter-zeolite transformation for bioethanol dehydrogenation

本研究通过溶剂-free的inter-zeolite transformation（IZT）将FAU沸石转化为BEA结构，有效分散了铜纳米颗粒，显著提高了生物乙醇催化脱氢为乙醛的活性，乙醇转化率约90%，乙醛选择性70%，产率60%。

　　

尽管负载在沸石上的铜纳米颗粒（Cu-NPs）在可持续催化领域得到了广泛应用，但由于金属烧结作用，它们的活性仍会迅速下降。为了解决这一问题，无溶剂条件下的沸石间转化（IZT）技术能够有效重新分散被限制在沸石结构中的铜颗粒，从而显著提升催化活性。在本研究中，我们展示了无溶剂IZT技术的优势：该技术不仅将原始的FAU沸石结构转化为BEA沸石结构，还能将原本聚集在FAU表面的Cu-NPs重新分散到转化后的BEA结构上，形成高度分散的Cu-NPs。X射线粉末衍射（PXRD）结果表明FAU已完全转化为BEA。经时间分辨X射线吸收近边光谱（TR-XANES）验证，这些Cu-NPs在BEA-IZT结构上的粒径约为2.43纳米，有利于形成均匀的金属铜颗粒。有趣的是，这些高度分散的Cu-NPs在转化后的BEA沸石上表现出优异的催化性能，能够将可再生原料生物乙醇高效地催化脱氢为乙醛，分别实现了约90%、70%的乙醇转化率、70%的乙醛选择性和60%的产率。这一研究为通过无溶剂IZT技术重新分散烧结金属颗粒、制备高效乙醇脱氢催化剂提供了新的材料设计思路。