侧向凝聚Pd:C催化剂

Li, Zehua; Oztuna, F. Eylul Sarac; Skorupska, Katarzyna; Vinogradova, Olga I.; Steigert, Alexander; Rohner, Christian; Dimitrakopoulou, Maria; Prieto, Mauricio J.; Kunkel, Christian; Kube, Pierre; Girgsdies, Frank; Wrabetz, Sabine; Frandsen, Wiebke; Blume, Raoul; Zeller, Patrick; Muske, Martin; Delgado, Daniel; Schmidt, Franz Philipp; Köhler, Tobias; Manuela, Arztmann; Efimenko, Anna; Frisch, Johannes; Garcia-Diez, Raul; Bär, Marcus; Hammud, Adnan; Kröhnert, Jutta; Trunschke, Annette; Scheurer, Christoph; Schmidt, Thomas; Lunkenbein, Thomas; Amkreutz, Daniel; Kuhlenbeck, Helmut; Bukas, Vanessa Jane; Knop-Gericke, Axel; Schlatmann, Rutger; Reuter, Karsten; Roldan Cuenya, Beatriz; Schl̈ogl, Robert F.

侧向凝聚Pd:C催化剂

乙炔加氢乙烯产率＞1 kmol/gPd/h

一种自修复的Pd:C催化剂设计，通过SiO2缓冲层控制反应界面和亚表面体积，在浓缩乙炔进料下实现稳定且可规模化的乙烯生产。

李泽华 · Oztuna, F. Eylul Sarac · Skorupska, Katarzyna · Vinogradova, Olga I. · Steigert, Alexander · Rohner, Christian · Dimitrakopoulou, Maria · Prieto, Mauricio J. · Kunkel, Christian · Kube, Pierre · Girgsdies, Frank · Wrabetz, Sabine · Frandsen, Wiebke · Blume, Raoul · Zeller, Patrick · Muske, Martin · Delgado, Daniel · Schmidt, Franz Philipp · Köhler, Tobias · Manuela, Arztmann · Efimenko, Anna · Frisch, Johannes · Garcia-Diez, Raul · Bär, Marcus · Hammud, Adnan · Kröhnert, Jutta · Trunschke, Annette · Scheurer, Christoph · Schmidt, Thomas · Lunkenbein, Thomas · Amkreutz, Daniel · Kuhlenbeck, Helmut · Bukas, Vanessa Jane · Knop-Gericke, Axel · Schlatmann, Rutger · Reuter, Karsten · Roldan Cuenya, Beatriz · Schl̈ogl, Robert F.

Nature Communications 2024

参数信息

乙烯产率: >1 kmolC2H4/gPd/

技术优势

浓缩进料不妥协

通过Pd:C固溶体优化化学吸附能并阻止次表面氢化物形成，使催化剂在浓缩乙炔进料下仍保持高选择性。

省钱省贵金属

采用光伏沉积技术可在实际基底上实现规模化制备，同时减少活性金属Pd的用量，降低催化剂成本。

自修复更稳定

该催化剂设计为自修复Pd:C系统，通过侧向凝聚结构控制反应界面和亚表面体积，在操作条件下保持结构和性能稳定。

应用场景

乙炔选择性加氢：浓缩乙炔进料下直接高选择性加氢，替代现有低效Pd合金催化剂。
乙烯生产：提供超高乙烯产率，简化后续分离流程，降低生产成本。
石化原料净化：用于裂解气中乙炔杂质的选择性加氢净化，避免乙烯损失。
氢能存储：在氢储能循环中，净化副产物乙炔并回收乙烯，提高整体效率。