碳-碳键裂解反应适合于分解脂肪族烃聚合物并回收塑料废物中的固有能量和碳值，通常由金属纳米颗粒或空气敏感的有机金属催化。用作这些催化剂载体的金属氧化物通常被认为是惰性的。近日，爱荷华州立大学Wenyu Huang、Aaron D. Sadow、南卡罗来纳大学Andreas Heyden利用超小无定形氧化锆纳米颗粒催化聚烯烃氢解。

本文要点：

1) 作者发现含量丰富的、不可还原的氧化锆催化聚烯烃氢解，其活性与贵金属纳米颗粒相当。为了利用该反应活性，作者将超小的无定形氧化锆纳米颗粒固定在两个融合的介孔二氧化硅薄片之间。

2) 其中大分子通过径向介孔从本体转移到高度活性的氧化锆颗粒，并经历选择性的氢裂解，形成窄的C₁₈中心。此外，作者通过计算表明，不饱表面位置的Zr（O）₂结构的Zr–O键上的C–H键异裂产生了一个烃基锆，其通过β-烷基消除裂解C–C键。

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Shaojiang Chen et.al Ultrasmall amorphous zirconia nanoparticles catalyse polyolefin hydrogenolysis Nature Catalysis 2023

DOI: 10.1038/s41929-023-00910-x

https://doi.org/10.1038/s41929-023-00910-x