使用经过锆改性的基于钯的工业催化剂实现高效催化脱氧

《New Journal of Chemistry》：Efficient catalytic deoxygenation with a Zr-modified Pd-based industrial catalyst

氧空位促进催化脱氧及爆炸风险缓解研究。通过Zr/Ce/Cu改性工业钯基催化剂，在丙烷-氢气探针反应中，结合原位表征与DFT计算发现Zr显著促进氧空位形成，增强氧吸附活化能力，抑制C3H6与H2反应，降低C3H8选择性，成功开发高性能工业催化剂，为防爆催化剂设计提供新策略。

　　

通过注入惰性气体来降低氧气浓度，从而减轻燃烧和爆炸的风险，这是一种可行的方法；然而，这种方法仅仅减少了氧气浓度，并没有完全解决氧气问题。高效的催化脱氧是一种有效的方法，但成功制备工业级催化剂仍然是一个重大挑战。在本研究中，使用了经过Zr、Ce和Cu修饰的工业级Pd基催化剂，通过丙烷和氢气气氛下的氧去除探针反应来研究这些促进剂的效果。结合各种表征结果和密度泛函理论（DFT）计算，发现Zr促进剂促进了氧空位的形成，有效提高了氧的吸附和活化能力。更重要的是，DFT计算结果进一步表明，Zr–Pd/Al?O?促进了C?H?的脱附，这在降低H?和C?H?的反应概率方面发挥了重要作用，从而降低了C?H?的选择性。更为重要的是，我们成功制备了一种性能优异的Zr修饰Pd基工业催化剂。这项研究不仅增进了我们对促进剂效应的理解，还为设计高效的异相催化剂以减轻燃烧和爆炸危险提供了有效策略。