离子液体膜单原子铜催化剂

类液体动态活性中心

利用离子液体膜构筑高负载单离子铜催化剂,通过NHC-Cu可逆配位交换实现类液体金属动态催化行为,在乙炔选择性加氢中表现出高转化率与选择性。

Xu, Longyu · Cui, Yanhong · 王清涛 · Yingxue, Qin · Xu, Yiqi · Yingkai, Wen · 赵佳 · 丰枫 · Sun, Tulai · 许孝良 · 朱艺涵 · 卢春山 · 张群峰 · 林丽利 · 李小年

Journal of the American Chemical Society 2026

参数信息

乙炔转化率
98 %
乙烯选择性
92 %
铜负载量
0.25 wt %
半转化温度降低值
35 °C
稳定性时长
200 h

技术优势

反应条件下活性中心动态重构

NHC–Cu物种与Bis-NHC–Cu物种可逆配位交换,铜配位数在2.5±0.8间波动,价态在Cu+与Cuδ+间连续可调,使催化剂自适应当前反应微环境。

极低铜负载达到高活性

仅0.25 wt%的铜负载,在200 °C实现98%乙炔转化率与92%乙烯选择性,每克催化剂可利用的活性金属极少却表现优异,有利于成本与贵金属替代。

低温活性优于传统催化剂

半转化温度比CuCl/Al2O3低35 °C,即达到同样转化率所需的温度更低,反应可在更温和条件下进行。

长周期运行稳定

在200 h连续反应中性能稳定,说明动态配位结构没有因不断重排而失活,满足工业长周期运行的基本要求。

应用场景