大连化工股份有限公司发现加氢催化剂可替代贵金属。

最近，中国科学院大连化学研究所孙健研究团队发现了一种可以替代贵金属金或银的铜催化剂，其在催化加氢中的性能与传统铜催化剂完全不同，但接近金或银。相关研究成果发表在65438年2月22日出版的《科学-进展》上。

原子的外围电子结构往往决定了金属的化学性质。金、银等贵金属具有稳定的电子结构，在一般条件下不易与其他化学物质发生反应，表现出较高的催化活性，同时具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性，成为最重要的催化剂材料。由于其价格昂贵，实际应用受到限制。同族非贵金属铜与金、银相比，更容易获得，也更便宜，但铜金属在催化反应中也更容易失去外围电子而被氧化——金属铜在氧化或氢化等催化反应中往往呈现零价和一价* * *的化学状态，因此铜催化剂的化学性质不稳定。

为了提高铜催化剂的稳定性，研究团队通过“高能等离子体轰击”的方法改变了铜的外围电子结构，使铜呈现出贵金属金银的特性，在催化反应中保持零价态，进而可以替代金银催化剂。

研究人员将草酸二甲酯催化加氢的多步串联过程作为探针反应。发现高能轰击产生的铜纳米粒子在反应过程中可以锁定在金属态。在相当宽的反应温度范围内(230-290℃)，酯加氢反应稳定在热力学不利但附加值极高的初始加氢产物乙醇酸甲酯中，其选择性高达87%，与贵金属金或银的催化性能非常相似。这一结果也颠覆了铜催化剂有利于深度加氢生成乙二醇、乙醇等醇类化合物的传统认知。

DFT理论计算还表明，在只有零价金属铜的活性位存在的情况下，可以将酯加氢控制在生成初始加氢产物的阶段，避免像传统铜催化剂那样过度加氢。这项研究工作为调节金属的加氢能力和设计替代贵金属的催化剂提供了全新的策略。