Effect of Pectin and Copper Modification on the Performance of Pd/ZnO Catalyst in Liquid-Phase Hydrogenation and Photocatalytic Hydrogen Evolution

Molecules, 2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/molecules30183806
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This study investigates the influence of pectin and copper incorporation on the catalytic properties of Pd/ZnO catalysts in the liquid-phase hydrogenation of 2-hexyn-1-ol and photocatalytic hydrogen evolution. A series of monometallic Pd/ZnO catalysts with varying pectin contents (0–8.1 wt%) and bimetallic PdCu-Pec/ZnO catalysts with different Pd to Cu mass ratios (3:1, 1:1, 1:3) were synthesized via sequential adsorption of the polymer and metal ions onto ZnO. The catalysts were characterized using TGA, EDX, IR spectroscopy, XRD, TEM, UV–Vis DRS, and XPS. Characterization confirmed successful modification and changes in surface properties. Pectin modification improved the distribution of Pd nanoparticles (~4 nm) on the ZnO surface, resulting in enhanced catalytic performance of Pd-Pec/ZnO in both hydrogenation and hydrogen evolution reactions compared to unmodified Pd/ZnO. In contrast, copper addition led to a deterioration of catalytic properties in both processes, likely due to the inhibited reduction of Pd caused by Pd–Cu interactions. Among the catalysts studied, Pd-Pec/ZnO with low pectin content (1.8 wt%) exhibited the highest activity in both reactions. The hydrogenation of 2-hexyn-1-ol to cis-2-hexen-1-ol proceeded with high selectivity (96%) at a rate (WC≡C) of 3.3 × 10⁻⁶ mol/s. In the photocatalytic hydrogen evolution reaction, the rate reached 1.11 mmol/h gcat. These findings demonstrate the potential of biopolymer-modified ZnO composites for the design of multifunctional catalysts combining hydrogenation and photocatalytic activity.