극초고 분산의 Pt 나노입자를 가진 삼차원적으로 계층화된 Pt/C 나노복합체: 화학 선택적인 시나말데하이드 수소화의 고효율 촉매

초록 단일체 탄소 지지 Pt 나노복합체는 상호 연결된 삼차원적으로 계층화된 다공성 탄소 프레임워크와 극초고 분산의 Pt 나노입자(Pt/3DHPC)를 사용하여 효과적인 “액상 침투 템플릿” 전략으로 합성된다. 얻어진 Pt/3DHPC는 풍부한 메소공극과 낮은 양의 산소 함유 기능성 그룹을 가져 다공성의 접근 가능한 내부 표면적, 활성 Pt 사이트의 수, 전자 전달 능력을 현저히 향상시킨다. 선택적 시나말데하이드(CMA) 수소화에 대한 촉매로 사용될 때 Pt/3DHPC는 1시간 반응 시간에서 높은 CMA 전환율(92.7%)과 CMO 선택성(91.1%)을 보이며, 해당 활성도(1553.7 h −1)는 단일 크기의 메소 다공성 탄소 및 미세 다공성 활성탄 지지 촉매는 물론 다른 형태의 탄소에 분산된 기존의 Pt 촉매를 훨씬 초월한다. 더욱이 Pt/3DHPC는 Pt와 탄소 간의 강한 상호작용 덕분에 눈에 띄는 감소 없이 최소한 열다섯 번 재사용될 수 있다. 현재의 연구는 탄소 지지 Pt 촉매에서 질량 전송, 접근성, 양, 및 활성 사이트의 능력에 대한 전반적인 고려를 통해 화학 선택적 CMA 수소화의 다단계 제어의 타당성을 보여준다. 이는 다른 촉매 관련 과정으로도 확장될 것으로 예상된다.