高密度铜单原子催化剂

密度提升活性

通过提高铜单原子密度增强活性位点间相互作用，改变电子结构，从而抑制副反应并提升苯羟基化效率，为苯酚生产提供实用催化剂。

Jin, Hongqiang · 崔培昕 · 曹昌燕 · 于小虎 · Zhao, Runqing · 马丁 · 宋卫国

ACS Catalysis 2023

参数信息

铜负载量

21.3 wt %

技术优势

密度越高活性越强

催化活性与铜单原子密度成正比，最高密度2.4 atoms/nm²的样品表现出最大质量比活性。

H₂O₂利用率大幅提升

高密度Cu单原子催化剂实现了显著高于文献的H₂O₂利用效率，直接提升了苯酚生产路线的经济性。

吸附能可作设计指南

·OH吸附能被提出并验证为关键描述符，可解释不同密度Cu单原子催化剂的反应差异，指导未来催化剂筛选。

应用场景

• 苯酚合成：利用高密度Cu SAC高效催化苯羟基化，显著提升苯酚产率与H₂O₂利用率。
• H2O2氧化：用于以H₂O₂为氧化剂的苯羟基化反应，抑制O₂副反应，提高氧化剂利用率。
• 高附加值化学品：通过高效苯酚合成路线，为高附加值化学品生产提供工艺经济性优势。