北京化工大学化学学院冯俊婷课题组，基于层状复合金属氢氧化物（LDHs）层板堆叠程度的可调控性，制备了超薄化CoAl-LDHs负载的Pt基催化剂，该催化剂具有双界面Pt-Vo-Co^δ+ and Pt-V_Co-OH^δ-位点，在两种界面位点的协同作用下，实现了α, β-不饱和醛酮催化加氢本征活性和C=O选择性的提升。

α, β-不饱和醛酮是精细化工产业中重要的生产原料，其C=O键选择性加氢产物不饱和醇更是作为关键的中间产品，广泛应用于香料、医药等高值化学品领域：如巴豆醇可用于生产鞣剂和酒精变性剂等；糠醇常用于生产维生素B1、呋喃型树脂。在众多的α, β-不饱和醛酮当中，肉桂醛的选择性加氢产物肉桂醇是调制香精、食品添加剂等不可或缺的香料。更重要的是，肉桂醛作为一种典型的α, β-不饱和醛酮分子，常被用作探针分子用于揭示C=C键和C=O键的竞争性加氢机理。然而，从热力学角度看，C=C键的键能（615 kJ·mol^-1）比C=O键的键能（715 kJ·mol^-1）低；同时，C=C键加氢的自由能焓变也比C=O键加氢小35 kJ·mol^-1。因此，在实现C=O键加氢的同时而不改变C=C键一直是一个棘手的问题。研制高性能的α, β-不饱和醛酮选择性加氢催化剂以提高不饱和醇的产率，对选择性加氢的学术研究和精细化学品的经济生产具有重要的价值和意义。

针对以上问题，北京化工大学冯俊婷教授课题组基于LDHs层板堆叠程度可调控的特性，在制备超薄CoAl-LDHs载体的同时引入活性金属前驱体，还原后获得了具有超薄结构的Pt/CoAl-LDHs催化剂。这种超薄化的LDHs载体不仅包含由于表面羟基丢失所形成的氧空位，同时也包含由于表面Co原子丢失所形成的Co空位。同时，载体中大量缺陷位点与界面处Pt原子发生较强电子相互作用，从而产生电子富集的Pt-Vo-Co^δ+以及Pt-V_Co-OH^δ-界面位点。将催化剂应用于肉桂醛选择性加氢反应中可以发现，超薄催化剂表现出优异的C=O键选择性加氢催化性能，其TOF(1650.5 h^-1)为普通块体催化剂(755.7 h^-1)的2.18倍，同时具有在94.3%转化率下91.9%的C=O键选择性。

这种优异的催化性能可以归因于双空位界面位点的协同效应：活性的提升是由于Pt-V_Co-OH^δ-界面位点对反应中活性氢转移的促进作用；优异的选择性可归因于Pt-Vo-Co^δ+界面位点改变了反应物分子在界面处的吸附方式，从而有利于C=O键的吸附活化。此外，双空位界面催化剂表现出了良好的重复使用性，使用后6次之后的转化率和C=O键选择性依然在90%以上。

论文信息：

Identify and insight into the role of ultrathin LDH induced dual interface sites in selective cinnamaldehyde hydrogenation

Chenglin Miao, Fengyu Zhang, Luoyu Cai, Tianli Hui, Junting Feng* and Dianqing Li

ChemCatChem

DOI: 10.1002/cctc.202101258