Abstrak
Hidrogenasi selektif hidrokarbon tak jenuh sangat penting untuk produksi alkena yang digunakan dalam proses polimerisasi. Katalis berbasis Au menawarkan selektivitas yang lebih besar daripada Pd tetapi dibatasi oleh aktivasi hidrogen yang buruk. Paduan Au dengan Cu menawarkan pendekatan yang menjanjikan untuk meningkatkan kinerja katalitik dengan meningkatkan aktivitas sambil mempertahankan selektivitas yang sangat baik. Dinamika struktural katalis monometalik (Au, Cu) dan bimetalik (AuCu, AuCu3) yang didukung TiO₂ diselidiki selama langkah reduksi di mana nanopartikel logam terstruktur, dan hidrogenasi selektif butadiena, menggunakan spektroskopi serapan sinar-X operando (XAS) dan mikroskopi transmisi elektron pemindaian ex situ (STEM). Investigasi XANES menunjukkan bahwa suhu di mana kedua prekursor logam direduksi selama langkah reduksi sangat dipengaruhi oleh komposisi paduan. Hal ini dijelaskan oleh reduksi spesies Cu2+ yang dibantu Au0 yang dimediasi oleh luapan H2. EXAFS menunjukkan bahwa Au mempertahankan keadaan metaliknya selama reaksi katalitik, sementara Cu menunjukkan perubahan elektronik minor tanpa membentuk fase CuO yang terpisah. EXAFS menunjukkan efek sinergis dalam katalis AuCu/TiO2. Investigasi STEM-HAADF mengungkapkan bahwa struktur kristal nanopartikel AuCu setelah reaksi lebih kuat terhadap perubahan struktural yang bergantung pada ukuran dibandingkan dengan Au murni, yang menunjukkan bahwa paduan Cu dengan Au berperan dalam stabilitas nanopartikel.
Studi Penyerapan Sinar-X Operando pada Katalis Au, Cu, dan Au–Cu yang Didukung TiO₂ untuk Hidrogenasi Selektif Butadiena
