铜基催化剂被认为是最合适的候选催化剂。然而，对于不同晶体类型的载体和金属-载体界面引起的结构-活性关系的解释还不是很清楚。

近日，浙江大学傅杰副教授，中国石油大学刘坚教授报道了采用不同的制备方法和还原温度，在相同的暴露表面和铜价，但不同晶相的ZrO₂（单斜相ZrO₂：m-ZrO₂和四方相ZrO₂：t-ZrO₂）和金属-载体界面下，制备了ZrO₂负载Cu纳米粒子催化剂。

文章要点

1）实验结果显示，催化活性大小顺序为富界面Cu/t-ZrO₂>贫界面Cu/tZrO₂>Cu/m-ZrO₂。

2）采用粉末X射线衍射、程序升温还原、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、CO吸附漫反射红外傅里叶变换光谱等表征手段对载体结构、金属/载体价态、金属-载体界面进行了表征。

3）采用乙酸程序升温脱附和密度泛函理论计算，探讨了月桂酸原位加氢反应中载体结构和金属-载体界面变化趋势的根本原因。m-ZrO₂作为载体的效率较低归因于反应物和中间分子的弱吸附以及晶相中没有氧空位。密度泛函理论计算结果进一步揭示了金属-载体界面存在两种可能促进CO键或H-H键断裂的反应途径，从而降低了整个反应的活化势垒。

Zihao Zhang, et al, Transfer Hydrogenation of Fatty Acids on Cu/ZrO₂: Demystifying the Role of Carrier Structure and Metal-support Interface, ACS Catal., 2020

DOI: 10.1021/acscatal.0c02320

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c02320