过渡金属磷化物已显示出作为水分解和加氢处理催化剂的前景,特别是当磷化物中掺入少量硫时。然而,硫对催化的影响尚不清楚。部分原因是硫掺杂过渡金属磷化物的传统制备方法会导致材料内部和表面产生硫。
在这里,巴塞尔大学Murielle F. Delley提出了一种使用分子S转移试剂(即硫化膦(SPR3))用硫修饰磷化钴(CoP)的替代方法。
文章要点
1)SPR3将硫添加到CoP表面,并使用一系列具有不同P·S键强度的SPR3试剂,可以控制转移的硫的数量和类型。
2)结果表明,CoP表面上可能分布着不同的硫位点,硫结合强度在69至84kcal/mol范围内。这提供了有关硫如何与无定形CoP表面结合的基本信息,并为评估CoP上硫的数量和类型如何影响催化提供了基础。
3)对于肉桂醛的催化氢化,CoP表面具有中等结合强度的中等量的硫是最佳的。使用一些但不是太多的硫时,CoP表现出更高的加氢生产率并减少副反应产物的形成。
研究工作为过渡金属磷化物催化的S效应提供了重要的见解,并为催化剂设计开辟了新的途径。
参考文献
Nina A. Arnosti, et al, Controlled Surface Modification of Cobalt Phosphide with Sulfur Tunes Hydrogenation Catalysis, J. Am. Chem. Soc., 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c07312
https://doi.org/10.1021/jacs.3c07312