在工业催化反应中,CO酯化制备草酸二甲酯(DMO)是煤制乙二醇(EG)的重要步骤。钯基催化剂已被证明是有效的催化剂。之前研究发现MgAl-LDH载体与Zn2+可以通过形成Pd-Zn共价键来稳定Pd团簇 (Nanoscale, 2020, 12, 14825-14830),此外含有大量氧缺陷修饰的ZnTi-LDH可以改善界面电子转移,形成Pd-Ti键,从而提高Pd/ZnTi-LDH催化剂在CO酯化反应中的稳定性 (ACS. Applied. Materials & Interfaces. 2021,13, 24856-24864)。然而,载体形态对界面电子转移的影响尚未得到充分的揭示。此工作制备具有二维(2D)纳米片和三维(3D)花状结构的CoAl-LDH新型的载体材料,进一步通过原子层沉积(ALD)负载Pd团簇。在CO酯化制备 DMO反应中,Pd/2D-CoAl-LDH催化剂的CO转化率(65.7%)明显高于Pd/3D-CoAl-LDH催化剂(48.6%)。XAFS、XPS和CO2-TPD表征表明,Pd团簇在2D-CoAl-LDH表面电子密度高于3D-CoAl-LDH载体。此外,原位红外吸附CO分析表明,富电子Pd团簇促进了Pd向CO的电子转移,从而提高热催化性能。该研究揭示了调节载体形态如何增强界面电子转移,从而进一步提高热催化效率。
该项研究成果以“Improving the catalytic performance over ultrathin Pd/2D-CoAl-LDH nanosheet via modulating electronic metal-support interaction for CO esterification to dimethyl oxalate”为题发表在中科院二区期刊Applied Catalysis A-General上。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.apcata.2025.120167