多组分Cu₃Si-ZnO-CuP-Sn/Cu-Cu₂O-CuO催化剂的制备及催化性能研究

摘要

多组分铜基催化剂对合成二甲基二氯硅烷（罗乔反应）的催化性能研究是当下学术界的研究热点.通过球磨技术成功制备了一种新型的Cu₃Si-ZnO-CuP-Sn/Cu-Cu₂O-CuO多组分催化剂，并详细研究了其在催化合成二甲基二氯硅烷的催化性能.实验结果表明，该催化剂在二甲基二氯硅烷的合成中表现出了卓越的催化性能，相比原有的Cu-Cu₂O-CuO催化剂，其选择性和产率分别从54.1%和3.3%提升到85.7%和29.1%.通过XPS、SEM和XRD等表征技术，揭示了该催化剂具有最高的Cu⁺含量，并且通过密度泛函理论（DFT）计算探究了在Cu-Cu₂O-CuO与Cu₃Si之间存在有效的电荷转移，对促进罗乔反应的催化活性提供了关键帮助.多组分促进剂的引入不仅促进了更多Cu_xSi的生成，还加速了反应过程，显著提高了目标产物的选择性和产率.此外，本研究提出了该多组分催化剂的催化反应机理，强调了促进剂Cu₃Si、Zn、P、Sn在Cu和Si相互扩散时作用，促进Cu_xSi生成的重要作用.

关键词

罗乔反应 / 铜基催化剂 / 促进剂 / 反应机理