Solid surface frustrated Lewis pair constructed on layered AlOOH for hydrogenation reaction

勃姆石 沮丧的刘易斯对 催化作用 路易斯酸 空位缺陷 化学 多相催化 化学工程 材料科学 结晶学 有机化学 工程类
作者
Shulin Liu,Minghua Dong,Yuxuan Wu,Sen Luan,Xin Yu,Juan Du,Shaopeng Li,Huizhen Liu,Buxing Han
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:13 (1) 被引量:63
标识
DOI:10.1038/s41467-022-29970-6
摘要

Designing heterogeneous solid surface frustrated Lewis pair (ssFLP) catalyst for hydrogenation is a new challenge in catalysis and no research has been reported on the construction of ssFLP on boehmite (AlOOH) surfaces up to now as far as we know. Herein, AlOOH with a layer structure is prepared and it is found that the Lewis basic OHv site (one H removed from OH) and an adjacent Lewis acidic unsaturated Al site (Al3+unsatur.) proximal to a surface OHv (OH vacancy) on AlOOH layers could form the ssFLP. The layered structure of AlOOH and its abundant OH defects over the surface result in a high concentration of OHv/Al3+unsatur. FLPs, which are conducive to highly efficient hydrogen activation for hydrogenation of olefins and alkynes with low H-H bond dissociates activation energy of 0.16 eV under mild conditions (T = 80°C and P(H2) = 2.0 MPa). This work develops a new kind of hydrogenation catalyst and provides a new perspective for creating solid surface FLP.
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