纳米Au耦合黑色二氧化钛BT异质结有助于提升高效光催化炔烃选择性半氢化

炔烃半氢化制所需的烯烃(R1≡R2 + H2→R1H=R2H)在精细化工合成高分子材料、树脂、药物、农用化学品及各种活性中间体等方面具有重要意义。这种反应作为最基本的过程,在工业界和学术界都引起了广泛的关注。然而,炔烃选择性半氢化的主要挑战是设计和开发一种有效的催化剂来抑制过度加氢过程,因为烯烃更容易氢化成烷烃。

研究通过设计构建金@黑色二氧化钛(BT)异质结,实现在光催化过程实现高效催化活性和高选择性炔烃半氢化,从而避免使用额外的热源和传统的有毒Pb添加剂。通过理论计算研究发现Au纳米粒子与黑色二氧化钛(BT)耦合,界面处电荷的局域有助于激发增强的表面等离子体性能,是获得高活性和选择性的关键。通过对反应热力学路径计算发现,相较于TiO2而言,黑色TiO2Au耦合形成界面具有更高的反应选择性。相关工作发表在Appl. Catal. B-Environ. 309,121222 (2022)

设计构建异质结Au@BT界面处电荷局域,有助提升炔烃选择性半氢化