第一作者:Jiamin Ma
通讯作者:Shinya Furukawa
通讯单位:Hokkaido University
研究内容:
要点一:
要点二:
图1:基于HEI的催化剂设计概念: a) 基于Ni的HEA表面结构。 b) 金属间化合物NiGa到(NiFeCu)(GaGe) HEI。 c) NiGa和(NiFeCu)(GaGe) HEI的(110)面表面结构。
图2: NiFeCuGaGe/SiO2 (HEI)的表征: a) HAADF-STEM图像,元素分布图b) Fe, c) Ni, d) Cu, e) Ga, f) Ge,g)粒径分布,h) 单个纳米颗粒的特写(插图为沿[111]方向观察的NiGa晶体),i) XRD图谱, j) Ni,和k) Ga k –edge XANES,和l) 原始EXAFS振荡。
图3: NiGa/SiO2和NiFeCuGaGe/SiO2 (HEI) 在乙炔半加氢反应中的催化性能。在无乙烯(C2H2: H2: He = 1:10:39 mL/min)和存在过量乙烯(C2H2: H2: C2H4: He = 1:10:10: 39mL/min)时,C2H2的转化率和选择性。c)乙烯加氢的程序升温表面反应曲线。d) HEI/SiO2长期稳定性试验。e)与文献中三维过渡金属基选择性半加氢催化剂的比较。
图4:对NiGa和(NiFeCu)(GaGe) HEI的(110)表面进行DFT计算。a) 优化了母体NiGa 超晶胞和HEI模型的结构。b) 乙烯在Ni位点上的表面能和吸附能。c) TS图像的一个例子:氢对HEI上的C2H2的攻击。d) 乙炔加氢反应Ea。e) 乙烯脱附和过度加氢的能量图。f) d轨道上的态密度(DOS)分布。虚线表示HEI的部分d DOS投影在每个过渡金属上。
参考文献:
Jiamin Ma, Feilong Xing, Yuki Nakaya, Ken-ichi Shimizu and Shinya Furukawa*. Nickel-Based High-Entropy Intermetallic as a Highly Active and Selective Catalyst for Acetylene Semihydrogenation. Angew. Chem. 2022, DOI: 10.1002/anie.202200889