Pd基催化剂广泛用于乙炔的半加氢，因为它们可以有效地活化H₂，但由于乙烯在Pd上的强烈吸附，通常会产生过度氢化产物。此外，由于吸附质之间的线性比例关系，H₂的活化和解离也受到限制，从而需要较高的反应温度。

因此，开发一种在低温下具有高选择性和高活性的催化剂用于炔烃的半氢化是机具挑战性的。

基于此，天津大学邹吉军和潘伦等在α-Fe₂O₃(012)上构建了Pd-Fe原子对，以结合Pd团簇对H₂活化和Pd单原子在炔烃半氢化中解吸C=C中间体的优势。它在苯乙炔半氢化成苯乙烯的间歇反应中提供接近100%的转化率和>97%的选择性，并且具有高达94.7%的乙烯选择性，以继续纯化乙烯流中的乙炔，并在200小时的测试中具有出色的稳定性。

Pd和Fe之间的强电子耦合诱导了在费米能级附近具有丰富的d电子，表现出Pd促进H₂活化的功能，并且单独的Pd位点仍具有单个Pd原子加速C=C中间解吸的功能。因此，Pd-Fe原子对能够打破半氢化中催化活性和选择性之间的权衡。

这项工作为开发具有超低贵金属负载量的高效单中心对催化剂开辟了道路，用于选择性加氢等。

Pd/Fe₂O₃ with Electronic Coupling Single-Site Pd-Fe Pair Sites for Low-Temperature Semihydrogenation of Alkynes. Journal of the American Chemical Society, 2021. DOI: 10.1021/jacs.1c11740