福州大学龙金林&汪颖Nat. Commun.：光催化非氧化乙烷脱氢制乙烯选择性接近100%

本研究针对乙烷非氧化脱氢制乙烯反应中C-H键和C-C键断裂之间的热力学权衡难题，通过设计双金属催化剂T-Ni0.6Pd0.24实现突破。研究采用表面金属有机化学方法在锐钛矿TiO2表面锚定Ni单原子，并结合光沉积技术负载Pd纳米颗粒，构建了空间分离的互补活性位点。在流动反应器中，该催化剂在太阳光照射下实现了8.2 mmol·g-1·h-1的乙烯生成速率和100%的选择性，表观量子效率达22.3%。机理研究表明，Ni单原子的引入显著降低了乙烯脱附能（从+1.25 eV降至+0.21 eV）并提高C-C键断裂能垒（从+0.11 eV升至+1.49 eV），有效抑制了积碳副反应。该工作为太阳能驱动烷烃脱氢制烯烃提供了高效稳定的催化体系和新设计思路。