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Porous TiO2/Pt/TiO2 Sandwich Catalyst for Highly Selective Semihydrogenation of Alkyne to Olefin
ACS Catalysis ( IF 11.3 ) Pub Date : 2017-08-30 00:00:00 , DOI: 10.1021/acscatal.7b02032 Haojie Liang 1, 2 , Bin Zhang 1 , Huibin Ge 1, 2 , Xiaomin Gu 1, 2 , Shufang Zhang 1, 2 , Yong Qin 1
ACS Catalysis ( IF 11.3 ) Pub Date : 2017-08-30 00:00:00 , DOI: 10.1021/acscatal.7b02032 Haojie Liang 1, 2 , Bin Zhang 1 , Huibin Ge 1, 2 , Xiaomin Gu 1, 2 , Shufang Zhang 1, 2 , Yong Qin 1
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The tailoring of metal–oxide interfaces is a powerful approach to enhance the catalytic efficiency of heterogeneous catalysts. However, the function of the metal–oxide interface is still not clearly understood in most catalytic processes. The construction of heterogeneous catalysts with single interface sites would be a straightforward way to reveal the interface effect. In this work, we introduced a simple strategy to synthesize a porous TiO2/Pt/TiO2 sandwich catalyst by atomic layer deposition. All Pt nanoparticles were covered by two porous TiO2 layers in this sandwich structure, creating dominant Pt–TiO2 interface sites. The TiO2/Pt/TiO2 sandwich catalyst shows good catalytic performance in the tandem ammonia–borane decomposition and semihydrogenation of various alkynes with high selectivity and stability. In contrast, the Pt nanoparticles without complete coverage of porous TiO2 layers have a low selectivity in semihydrogenation of alkynes. The sandwich catalyst also exhibits high selectivity in hydrogenation of the −C═O bond of α,β-unsaturated aldehyde. The high selectivity of the TiO2/Pt/TiO2 sandwich catalyst can be ascribed to the electron-rich property of the Pt–TiO2 interface sites, which favor the adsorption of alkyne with electrophilicity but inhibit the overhydrogenation of C═C bonds.
中文翻译：
多孔TiO 2 / Pt / TiO 2夹心催化剂用于炔烃高选择性半加氢制烯烃
定制金属-氧化物界面是一种增强多相催化剂催化效率的有效方法。但是，在大多数催化过程中，金属-氧化物界面的功能仍不清楚。具有单个界面位点的非均相催化剂的构造将是揭示界面效应的直接方法。在这项工作中，我们介绍了一种通过原子层沉积合成多孔TiO 2 / Pt / TiO 2三明治催化剂的简单策略。在该三明治结构中，所有Pt纳米颗粒都被两个多孔TiO 2层覆盖，从而形成了主要的Pt-TiO 2界面位点。TiO 2 / Pt / TiO 2三明治催化剂在氨-硼烷的串联分解和各种炔烃的半氢化反应中表现出良好的催化性能，具有很高的选择性和稳定性。相反，没有完全覆盖多孔TiO 2层的Pt纳米颗粒在炔烃的半氢化反应中具有较低的选择性。夹层催化剂在α，β-不饱和醛的-C═O键的氢化中也显示出高选择性。TiO 2 / Pt / TiO 2夹层催化剂的高选择性可以归因于Pt-TiO 2界面位的富电子性质，这有利于炔烃的亲电吸附，但抑制了C═C键的加氢反应。
更新日期：2017-08-31
中文翻译：
多孔TiO 2 / Pt / TiO 2夹心催化剂用于炔烃高选择性半加氢制烯烃
定制金属-氧化物界面是一种增强多相催化剂催化效率的有效方法。但是，在大多数催化过程中，金属-氧化物界面的功能仍不清楚。具有单个界面位点的非均相催化剂的构造将是揭示界面效应的直接方法。在这项工作中，我们介绍了一种通过原子层沉积合成多孔TiO 2 / Pt / TiO 2三明治催化剂的简单策略。在该三明治结构中，所有Pt纳米颗粒都被两个多孔TiO 2层覆盖，从而形成了主要的Pt-TiO 2界面位点。TiO 2 / Pt / TiO 2三明治催化剂在氨-硼烷的串联分解和各种炔烃的半氢化反应中表现出良好的催化性能，具有很高的选择性和稳定性。相反，没有完全覆盖多孔TiO 2层的Pt纳米颗粒在炔烃的半氢化反应中具有较低的选择性。夹层催化剂在α，β-不饱和醛的-C═O键的氢化中也显示出高选择性。TiO 2 / Pt / TiO 2夹层催化剂的高选择性可以归因于Pt-TiO 2界面位的富电子性质，这有利于炔烃的亲电吸附，但抑制了C═C键的加氢反应。
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