Bilim adamları, sıvı içinde kararlı olan indirgenmiş mononükleer platin atomları hazırlıyor
Son zamanlarda, Çin Bilimler Akademisi Dalian Kimya Fiziği Enstitüsü Biyokütle Dönüşüm Teknolojisi Araştırma Grubundan bir araştırmacı olan Zhang Zongchao ve ekibi, iki değerlikli çözücüyü sıvı bir polidimetilsiloksan-polietilen glikol (PDMS-PEG) -etanol-su çözücü sisteminde dönüştürmek için etanol kullandı. Dört değerlikli platin iyon indirgemesi ile indirgenmiş bir mononükleer platin atomu hazırlanır. Ve Amerika Birleşik Devletleri Delaware Üniversitesi'nden Profesör Bai Shi ile işbirliği yapılarak, yüksek konsantrasyonda mononükleer platin atomları içeren hazırlanan sıvı ve sıvı katılaştıktan sonra numune sistematik olarak karakterize edildi ve teorik olarak hesaplandı. Bu, indirgenmiş mononükleer platin atomunun kararlı bir şekilde var olabileceği ve hidrosililasyonun katalitik reaksiyonunda mükemmel performansa sahip olduğu anlamına gelir. İlgili araştırma sonuçları "Nat. Commun."
Katı destekli tek atomlu kataliz, son yıllarda bir araştırma noktası haline geldi. Bununla birlikte, indirgenmiş metal tek atomları, çözelti içindeki metal nanopartiküller halinde kolayca toplanabildiğinden, çözelti içinde kararlı metal tek atomlu katalizörlerin hazırlanması büyük bir zorluktur. Geleneksel homojen katalizörler, indirgenmiş tek çekirdekli metal atomlarını stabilize etmek için genellikle güçlü ligand koordinasyonu kullanır, ancak güçlü ligandların metal atomlarına doymuş koordinasyonu, katalitik reaksiyonların oluşumunu inhibe edecek ve reaksiyon hızını azaltacaktır. Zhang Zongchao'nun araştırma ekibi, yukarıdaki problemleri çözmek için yüksek değerlikli platin öncüsünü (H2PtCl6 veya K2PtCl4) azaltmak için etanol kullandı ve koruma için sıvı PDMS-PEG kullandı ve homojen bir platin (Pt) benzeri aktif merkez tek atomlu katalizörü başarıyla hazırladı. Hazırlık koşullarını ve platin varlığını ve ligandlar arasındaki ilişkiyi belirlemek için, Bai Shi'nin araştırma ekibi, C = O ve 13C = O koordineli platin atom sistemlerinin doğal bolluğunun sistematik bir 195Pt ve 13C NMR karakterizasyonunu gerçekleştirdi. Pt1 (0) mononükleer metal durumunda platinin esas olarak çözelti sisteminde stabil olduğu belirlendi UV-Vis, FIR, XPS, DRIFT gibi karakterizasyon deneyleri de platin atomlarının indirgenme durumunu ve mononükleer özelliklerini kanıtlamıştır. Çalışmalar, silikon oksit yüzeyinde sıvı içinde Pt1 (0) yüklemesinin hala mononükleer dağınık durumunu koruyabildiğini bulmuştur. Klorür iyon kromatografi analiz sonuçları ve teorik hesaplama verileri, platin atomlarının (R1OR2) 2Pt (0) Cl2H2 (R1, R2 = Si, C grubu H) şeklinde bulunduğunu ve ilk kez Cl- ve H + 'nın metal atomlarını stabilize ettiğini göstermektedir. Koordinasyon yapısı. Ek olarak, araştırmalar ayrıca HCl'yi alkali ile nötralize etmenin platin topaklaşmasına neden olacağını ve bu tür platin atomlarının X ışınlarının veya elektron ışınlarının etkisi altında topaklaşmaya eğilimli olduğunu, ancak yine de 120 ° C'de bir çözelti içinde kararlı bir şekilde bulunabileceğini ve oda sıcaklığında saklanabileceğini bulmuştur. Yarım yıldan fazla bir süre stabil kalabilir.
Hidrosililasyon reaksiyonu, silikon kauçuğun sentezi sırasında C-Si bağlarının oluşumunda önemli bir reaksiyondur. Geleneksel Speier ve Karstedt homojen sistem platin katalizörleri, düşük katalitik aktivite, zayıf seçicilik ve katalizörün kolay aglomerasyonu ve deaktivasyonu problemlerine sahiptir. Zhang Zongchaonun ekibi, 1-okten ve hidrojen içeren silanın hidrosililasyon reaksiyonunu katalize etmek için hazırlanan sıvı fazlı mononükleer platin atom katalizörünü kullandı. ilave ürününün seçiciliği yaklaşık% 100'tü ve katalizörün platin dönüşüm frekansı (TOF) değeri 1.2X107'ye (50 ° C) kadar, geleneksel Karstedt platin katalizörünün katalitik aktivitesinin yaklaşık 100 katıdır. Ek olarak, katalizör santrifüjleme ile geri kazanılır ve yeniden kullanılabilir Kataliz işlemi sırasında, reaksiyon sistemi her zaman berrak ve şeffaf kalır, bu da mononükleer platin atom katalizörünün topaklaşmadığını gösterir. Aynı zamanda, reaksiyondan önceki ve sonraki 195Pt NMR verileri, katalizörün, aktif merkez olarak Pt ile hala tek atom durumunu koruduğunu gösterir Platin katalizör dönüşüm sayısı (TON) değeri 5X108'i aşar ve herhangi bir aktivite azalması bulunmaz.
Bu çalışma, Dalian Kimya Teknolojisi Enstitüsü'nün inovasyon fonu ile finanse edildi.
Dalian Kimya Teknolojisi Enstitüsü ve diğerleri, sıvı içinde kararlı bir şekilde var olan indirgenmiş bir mononükleer platin atomu hazırladı.
Kaynak: Dalian Institute of Chemical Physics, Çin Bilimler Akademisi
İpuçları: Yakın zamanda WeChat resmi hesap bilgi akışı revize edildi. Her kullanıcı, büyük kartlar şeklinde görüntülenecek olan sık okuma abonelik numaralarını ayarlayabilir. Bu nedenle, "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" makalesini kaçırmak istemiyorsanız, şunları yapmalısınız: "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" genel hesabına girin sağ üst köşedeki menüyü tıklayın "Yıldız Olarak Ayarla" yı seçin
