Co–ZnO–ZnAl2O4三元界面协同构筑电子亏缺Coδ+：低温高效N-丙基咔唑加氢新策略

本文研究了通过共沉淀法合成的ZnO修饰的Co/Al2O3催化剂在N-丙基咔唑（NPCZ）加氢反应中的性能。研究发现，Co50Zn2Al8催化剂在温和条件下（150 °C，7 MPa）60分钟内即可实现NPCZ完全加氢，表现出优异的催化活性。这一性能归因于Co-ZnO-ZnAl2O4界面的协同作用，该界面诱导了电子从Co向ZnO的转移，生成了缺电子的Coδ+物种。这些物种增强了氢的解离和NPCZ的吸附，进而加速了加氢反应。此外，ZnO在Co颗粒周围形成了一层保护层，阻止了Co与Al2O3之间的强相互作用，抑制了非活性CoAl2O4的形成，从而提高了Co的还原性和分散性。通过一系列先进的表征手段和密度泛函理论（DFT）计算，深入揭示了ZnO对催化机制的电子和结构效应。稳定性测试表明，Co50Zn2Al8催化剂在10次循环后仍保持高活性。综上所述，Co50Zn2Al8催化剂凭借其低成本、高活性和卓越的稳定性，成为一种高效且耐用的催化剂，在LOHCs加氢领域展现出巨大的应用潜力，为高效氢存储和利用提供了一条有前景的途径。