未來的碳管理策略需要以元素形式儲存，通過一系列的二氧化碳氫化反應來實現(xiàn)。氫通過脫氫從分子中間體中回收，副產(chǎn)物乙炔選擇性氫化成乙烯。現(xiàn)有的Pd合金氣體凈化催化劑在濃縮飼料中表現(xiàn)不佳，因此需要開發(fā)新概念。
有鑒于此，馬克斯·普朗克弗里茨·哈伯研究所Katarzyna Skorupska、Robert Schl?gl等報道通過模擬揭示了Pd:C固溶體的具有的優(yōu)越選擇性，優(yōu)化了化學吸附能并排除了亞表面氫化物，用模型薄膜驗證。
從傳統(tǒng)催化劑中推導出的多種設計準則有助于合成自修復的Pd:C橫向縮合催化劑（LCC）體系。在設計的SiO2緩沖層上制備Pd層，能夠控制反應界面、亞表面層的體積、向緩沖層擴展的功能界面。通過Operando顯微光譜監(jiān)控供能和性質(zhì)。
（2）
這種催化劑的設計表明，催化劑的乙烯產(chǎn)率達到100 kmolC2H4/gPd/h，催化活性可重復，性能與現(xiàn)有催化劑進行比較。通過光伏沉積技術，驗證了能夠在載體上擴展，從而節(jié)約了金屬，驗證性的實驗設計證明了LCC方法具有改進的潛力。
參考文獻
Li, Z., ?ztuna, E., Skorupska, K. et al. Rationally designed laterally-condensed-catalysts deliver robust activity and selectivity for ethylene production in acetylene hydrogenation, Nat Commun 15, 10660 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-54784-z
https://www.nature.com/articles/s41467-024-54784-z
