Uma estratégia de redução direta de hidrogênio protegida por ligante para preparar catalisadores de cluster bimetálicos

Os pesquisadores desenvolveram uma estratégia de redução direta de hidrogênio protegida por ligante para preparar catalisadores de cluster bimetálicos Pt-Pd confinados em zeólito. Esses catalisadores facilitam eficientemente a produção de hidrogênio a partir da solvólise de amônia borano (AB) e a hidrogenação em tandem de nitroarenos. Nesta reação em tandem, AB sofre hidrólise nos locais de platina para gerar espécies ativas de hidrogênio, que são então transferidas para locais vizinhos de paládio para reduzir nitroarenos.

As descobertas são publicado no diário Ciência China Química. O estudo foi liderado pelo Prof. Ning Wang (Faculdade de Química e Engenharia Química, Universidade de Qingdao) e Prof. Qiming Solar (Faculdade de Química, Engenharia Química e Ciência de Materiais, Universidade de Soochow).

Produção de hidrogênio a partir do hidrólise ou metanólise de AB e a hidrogenação seletiva de nitroarenos são reações críticas no armazenamento, transporte, utilização e síntese química de energia do hidrogênio. Suportado catalisadores metálicos são amplamente utilizados nesses processos; no entanto, a alta energia superficial das nanopartículas metálicas muitas vezes resulta em problemas como agregação ou lixiviação de espécies metálicas.

As zeólitas, com estruturas nanoporosas bem definidas e excelente estabilidade térmica, são consideradas suportes ideais para confinar partículas metálicas ultrapequenas, fornecendo uma solução única e eficaz para o desenvolvimento de materiais catalíticos altamente ativos e estáveis.

“O efeito de confinamento dos canais de zeólita confere aos catalisadores Pt-Pd@S-1 atividade catalítica excepcional e estabilidade na solvólise AB. Além disso, o sistema catalítico bimetálico aumenta significativamente a clivagem da ligação OH, aumentando assim a taxa de produção de hidrogênio da hidrólise AB e metanólise.

“Notavelmente, na reação em tandem de hidrólise AB e hidrogenação de nitroareno, o Pt e Pd websites ativos são responsáveis ​​pela hidrólise AB e hidrogenação do nitroareno, respectivamente, demonstrando excelente atividade catalítica e desempenho seletivo de forma sob baixa temperatura e pressão atmosférica”, diz Solar.