2021年5月21日
从生产肥料和塑料生产的一切，液体燃料和药物需要称为氢化的重要化学反应。这是涉及向不饱和化学键的加入氢的过程。增强氢化率可能导致工业收益率较高，环境影响较低。
现在，新加坡国立大学(NUS)化学与生物分子工程系的Yan Ning副教授领导的一个科学家团队，提出了一种方法，可以将乙烯加氢速率提高5倍以上，比典型的工业速度。
该团队使用了一种完全不同的方法来实现这一目标。与目前大多数使用静态固体催化剂加速反应的加氢过程不同，新加坡国立大学研究人员开发的这项技术将振荡电势应用于商用加氢催化剂，然后大大提高乙烯到乙烷的加氢速率。
化学反应的速率和选择性的提高有助于提高化学过程的效率。我们的工作证明了一种比传统方法更直接、更经济的优化催化剂性能的方法，“闫副教授说。
团队的突破性工作发表在Jacs Au.2021年4月14日。
提高振荡电位的氢化催化
大多数氢化催化剂已经在很多几个世纪中开发出来，但新型催化剂的发展通常限于常规材料设计方法。一些研究表明，可以通过向催化剂施加电位来促进催化。虽然这些方法已经在静态条件下已经改善了异质催化剂的选择性和活性，但是使用动态外部刺激的使用已经过分曝光。
新加坡国立大学研究小组的新发现提供了一种先进的工程工具，利用振荡电势来促进化学反应的速率，而无需开发新的催化材料。欧洲杯足球竞彩
为此，NUS团队在实验室级电化学反应器中使用商业钯催化剂进行实验，并在最佳动态条件下观察到速率提高五次。他们设法将速率增强与双层电容相关联 - 催化剂 - 电解质界面局部电场强度的指示器 - 通过使用不同的电解质溶液。催化剂的性质周期性和连续变化，从而加速了乙烯氢化反应中所涉及的步骤。
研究人员进行了进一步的动力学实验，这表明增强可能与在负电位下与催化剂表面的密集氢的部分除去，以及随后的乙烯在阳性电位下的吸附和氢化。
该团队的研究结果说明了使用振荡电位提高相对简单的氢化反应的催化速率的可行性。可以扩展类似的方法以控制各种催化反应的活性和选择性。
下一个步骤
Nus团队正在进行更多的研究，以改善他们对新技术背后的基本原则的理解。他们还希望进一步发展他们的方法，进入一般的策略，以加强超出其“静态最佳”的催化剂。
来源:https://www.nus.edu.sg/