由日本鱼住康弘和山田洋引领的研究团队与加拿大麦吉尔大学以Audrey Moores教授为引领的团队,于2013年10月初宣布,已合作开发出用于加氢反应的高效催化剂。新的催化剂体系基于价格低廉(1美元/kg)且资源丰富的铁,相比而言,使用贵金属每千克则要花费几十万美元。
鱼住康弘的研究团队开发出的加氢催化剂是将纳米级Pt和Pd颗粒沉积在聚合物基质上,现在,研究人员进一步采用纳米级(5nm)的Fe(0)颗粒沉积技术。纳米Fe在180℃的温度下沉积在直径为0.09mm的两亲性聚合物树脂(聚苯乙烯-聚乙二醇)上,虽然不溶于水和有机溶剂,但该树脂可以充分地吸收这些液体用作为反应溶剂。
在流动型反应器中采用该催化剂,能够非常有效地进行烯烃和炔烃的加氢。产率在1min内可接近100%,约为常规加氢所需时间的百分之一。此外,该催化剂几乎不会受氧或水的影响(氧或水一直是现有催化剂体系的一个问题)。研究人员还发现,他们可使用低毒性的反应介质,如乙醇-水和甲醇-水混合物体系,从而提高了安全性。
研究团队计划进一步开发铁纳米颗粒催化剂,以提高其长期稳定性。