表面硫物种对钯-硫纳米片加氢性能的影响

张伟晗 王梦露 贾安康 邓威 白树行

引用本文: 张伟晗, 王梦露, 贾安康, 邓威, 白树行. 表面硫物种对钯-硫纳米片加氢性能的影响[J]. 物理化学学报, 2024, 40(11): 230904. doi: 10.3866/PKU.WHXB202309043 shu
Citation:  Weihan Zhang, Menglu Wang, Ankang Jia, Wei Deng, Shuxing Bai. Surface Sulfur Species Influence Hydrogenation Performance of Palladium-Sulfur Nanosheets[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2024, 40(11): 230904. doi: 10.3866/PKU.WHXB202309043 shu

表面硫物种对钯-硫纳米片加氢性能的影响

    通讯作者: 白树行, shuxbai@qdu.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金项目 22102078

    山东省自然科学基金 ZR2021QB091

    青岛大学启动资金资助项目 

摘要: 炔烃制备烯烃在聚合物和精细化工工业中具有至关重要的地位,但在平衡选择性和活性方面仍存在相当大的难题。本文通过使用不同的硫源成功合成了几种钯-硫纳米片(Pd-S NSs),并研究了表面硫物种对炔烃选择性加氢催化效率的影响。在这些催化剂中,以1,4-苯二硫醇(PT)为硫源的Pd-S-PT NSs/C在苯乙炔加氢2 h后表现出较高的苯乙烯选择性(92.3%–96.7%)。Pd-S-PT NSs的烯烃选择性增强的原因在于Pd到S的电子转移较差,以及表面独立存在的S0物种,保持了较高的加氢活性,同时避免了高氧化态的S (S4+)引起的过度加氢。该研究不仅开发了高效的炔烃加氢催化剂,还推动了对催化表面精确控制的基础研究。

English

    1. [1]

      Crespo-Quesada, M.; Yarulin, A.; Jin, M. S.; Xia, Y. N.; Kiwi-Minsker, L. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12787. doi: 10.1021/ja204557m

    2. [2]

      Teschner, D.; Borsodi, J.; Wootsch, A.; Revay, Z.; Havecker, M.; Knop-Gericke, A.; Jackson, S. D.; Schlogl, R. Science 2008, 320, 86. doi: 10.1126/science.1155200

    3. [3]

      Liu, K. L.; Jiang, L. Z.; Huang, W. G.; Zhu, G. Z.; Zhang, Y. J.; Xu, C. F.; Qin, R. X.; Liu, P. X.; Hu, C. Y.; Wang, J. J.; et al. Nat. Commun. 2022, 13, 2597. doi: 10.1038/s41467-022-30327-2

    4. [4]

      Boudart, M.; Hwang, H. J. Catal. 1975, 39, 44. doi: 10.1016/0021-9517(75)90280-8

    5. [5]

      Liu, K.; Qin, R.; Zheng, N. J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 4483. doi: 10.1021/jacs.0c13185

    6. [6]

      Mitsudome, T.; Takahashi, Y.; Ichikawa, S.; Mizugaki, T.; Jitsukawa, K.; Kaneda, K. Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 1481. doi: 10.1002/anie.201207845

    7. [7]

      Studt, F.; Abild-Pedersen, F.; Bligaard, T.; Sørensen, R. Z.; Christensen, C. H.; Nørskov, J. K. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 120, 9439. doi: 10.1002/ange.200802844

    8. [8]

      Slack, E. D.; Gabriel, C. M.; Lipshutz, B. H. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 14051. doi: 10.1002/ange.201407723

    9. [9]

      Ulan, J. G.; Maier, W. F.; Smith, D. A. J. Org. Chem. 1987, 52, 3132. doi: 10.1021/jo00390a032

    10. [10]

      Teschner, D.; Vass, E.; Havecker, M.; Zafeiratos, S.; Schnorch, P.; Sauer, H.; Knop-Gericke, A.; Schloegl, R.; Chamam, M.; Wootsch, A.; et al. J. Catal. 2006, 242, 26. doi: 10.1016/j.jcat.2006.05.030

    11. [11]

      王沾祺, 周志明, 张锐, 李莉, 程振民. 物理化学学报, 2014, 30, 2315. doi: 10.3866/PKU.WHXB201410152Wang, Z.-Q.; Zhou, Z.-M.; Zhang, R.; Li, L.; Cheng, Z.-M. Acta Phys.-Chim. Sin. 2014, 30, 2315. doi: 10.3866/PKU.WHXB201410152

    12. [12]

      Feng, Q.; Zhao, S.; Wang, Y.; Dong, J.; Chen, W.; He, D.; Wang, D.; Yang, J.; Zhu, Y.; Zhu, H. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 7294. doi: 10.1021/jacs.7b01471

    13. [13]

      Pachulski, A.; Schödel, R.; Claus, P. Appl. Catal. A: Gen. 2011, 400, 14. doi: 10.1016/j.apcata.2011.03.019

    14. [14]

      Vile, G.; Albani, D.; Nachtegaal, M.; Chen, Z. P.; Dontsova, D.; Antonietti, M.; Lopez, N.; Perez-Ramirez, J. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 11265. doi: 10.1002/anie.201505073

    15. [15]

      Ravanchi, M. T.; Sahebdelfar, S.; Komeili, S. Rev. Chem. Eng. 2018, 34, 215. doi: 10.1515/revce-2016-0036

    16. [16]

      Wei, Z. Z.; Yao, Z. H.; Zhou, Q.; Zhuang, G. L.; Zhong, X.; Deng, S. W.; Li, X. N.; Wang, J. G. ACS Catal. 2019, 9, 10656. doi: 10.1021/acscatal.9b03300

    17. [17]

      Studt, F.; Abild-Pedersen, F.; Bligaard, T.; Sorensen, R. Z.; Christensen, C. H.; Norskov, J. K. Science 2008, 320, 1320. doi: 10.1126/science.1156660

    18. [18]

      Dong, M. J.; Wang, X.; Wu, C. D. Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 1908519. doi: 10.1002/adfm.201908519

    19. [19]

      Chan, C. W. A.; Mahadi, A. H.; Li, M. M. J.; Corbos, E. C.; Tang, C.; Jones, G.; Kuo, W. C. H.; Cookson, J.; Brown, C. M.; Bishop, P. T.; Tsang, S. C. E. Nat. Commun. 2014, 5, 5787. doi: 10.1038/ncomms6787

    20. [20]

      Li, H. Z.; Gao, Y.; Wu, Y. M.; Liu, C. B.; Cheng, C. Q.; Chen, F. P.; Shi, Y. M.; Zhang, B. J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 19456. doi: 10.1021/jacs.2c07742

    21. [21]

      Wu, Y. M.; Liu, C. B.; Wang, C. H.; Lu, S. Y.; Zhang, B. Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 21170. doi: 10.1002/anie.202009757

    22. [22]

      Yang, Y.; Zhu, X. J.; Wang, L. L.; Lang, J. Y.; Yao, G. H.; Qin, T.; Ren, Z. H.; Chen, L. W.; Liu, X.; Li, W.; et al. Nat. Commun. 2022, 13, 2754. doi: 10.1038/s41467-022-30540-z

    23. [23]

      Albani, D.; Shahrokhi, M.; Chen, Z.; Mitchell, S.; Hauert, R.; López, N.; Pérez-Ramírez, J. Nat. Commun. 2018, 9, 2634. doi: 10.1038/s41467-018-05052-4

    24. [24]

      Zhao, X. J.; Zhou, L. Y.; Zhang, W. Y.; Hu, C. Y.; Dai, L.; Ren, L. T.; Wu, B. H.; Fu, G.; Zheng, N. F. Chem 2018, 4, 1080. doi: 10.1016/j.chempr.2018.02.011

    25. [25]

      Wu, R. F.; Tsiakaras, P.; Shen, P. K. Appl. Catal. B 2019, 251, 49. doi: 10.1016/j.apcatb.2019.03.045

    26. [26]

      Gao, Y.; Yang, R.; Wang, C. H.; Liu, C. B.; Wu, Y. M.; Li, H. Z.; Zhang, B. Sci. Adv. 2022, 8, eabm9477. doi: 10.1126/sciadv.abm9477

    27. [27]

      Zhu, Q. J.; Wegener, S. L.; Xie, C.; Uche, O.; Neurock, M.; Marks, T. J. Nat. Chem. 2013, 5, 104. doi: 10.1038/Nchem.1527

    28. [28]

      Zhang, W. J.; Qin, R. X.; Fu, G.; Zheng, N. F. J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 15882. doi: 10.1021/jacs.1c08153

    29. [29]

      McCue, A. J.; Guerrero-Ruiz, A.; Ramirez-Barria, C.; Rodriguez-Ramos, I.; Anderson, J. A. J. Catal. 2017, 355, 40. doi: 10.1016/j.jcat.2017.09.004

    30. [30]

      Li, L. Y.; Yang, W. J.; Yang, Q. H.; Guan, Q. Q.; Lu, J. L.; Yu, S. H.; Jiang, H. L. ACS Catal. 2020, 10, 7753. doi: 10.1021/acscatal.0c00177

    31. [31]

      Deng, X.; Wang, J. M.; Guan, N. J.; Li, L. D. Cell Rep. Phys. Sci. 2022, 3, 101017. doi: 10.1016/j.xcrp.2022.101017

    32. [32]

      Zhang, M.; Xu, Y.; Zhang, H. G.; Duan, Z. Y.; Ren, T. L.; Wang, Z. Q.; Li, X. N. A.; Wang, L.; Wang, H. J. Chem. Eng. J. 2022, 429, 132194. doi: 10.1016/j.cej.2021.132194

    33. [33]

      Yang, T.; Yang, C. Y.; Le, J. B.; Yu, Z. Y.; Bu, L. Z.; Li, L. G.; Bai, S. X.; Shao, Q.; Hu, Z. W.; Pao, C. W.; et al. Nano Res. 2022, 15, 1861. doi: 10.1007/s12274-021-3786-0

    34. [34]

      Zhang, Q. F.; Wu, J. C.; Su, C.; Feng, F.; Ding, Q. L.; Yuan, Z. L.; Wang, H.; Ma, L.; Lu, C. S.; Li, X. N. Chin. Chem. Lett. 2012, 23, 1111. doi: 10.1016/j.cclet.2012.07.016

    35. [35]

      Luo, Z. Y.; Li, J. J.; Li, Y. L.; Wu, D. J.; Zhang, L.; Ren, X. Z.; He, C. X.; Zhang, Q. L.; Gu, M.; Sun, X. L. Adv. Energy Mater. 2022, 12, 2103823. doi: 10.1002/aenm.202103823

    36. [36]

      Yagi, S.; Nambu, M.; Tsukada, C.; Ogawa, S.; Kutluk, G.; Namatame, H.; Taniguchi, M. Appl. Surf. Sci. 2013, 267, 45. doi: 10.1016/j.apsusc.2012.05.098

    37. [37]

      Capote, A. J.; Roberts, J. T.; Madix, R. J. Surf. Sci. Lett. 1989, 209, L151. doi: 10.1016/0167-2584(89)90611-7

    38. [38]

      Zhang, Y. L.; Wang, H. X.; Li, S. N.; Lu, B.; Zhao, J. X.; Cai, Q. H. Mol. Catal. 2021, 515, 111940. doi: 10.1016/j.mcat.2021.111940

    39. [39]

      Bachiller-Baeza, B.; Anderson, J. A. J. Catal. 2002, 212, 231. doi: 10.1006/jcat.2002.3787

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  1
  • 文章访问数:  331
  • HTML全文浏览量:  52
文章相关
  • 发布日期:  2024-11-15
  • 收稿日期:  2023-09-27
  • 接受日期:  2023-11-13
  • 修回日期:  2023-11-10
  • 网络出版日期:  2024-01-02
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章