本文作者为Ruolan Du和Yuanzhe Li，发表于 ACS Omega 2025年第10卷，文章类型为综述（Review）。该文系统评述了多孔负载型单金属与双金属催化剂在液态有机氢载体（LOHC）脱氢领域的研究进展，重点讨论了界面调控、电子结构修饰、载体效应及工业应用前景。

文章首先从全球能源脱碳背景出发，指出LOHC因具有较高的体积与质量储氢密度、与现有燃料基础设施兼容以及储运安全性好等优势，被视为清洁氢能的重要载体。LOHC通过可逆的加氢-脱氢循环实现化学储氢，其中脱氢步骤为吸热且动力学困难的过程，对催化剂活性、选择性和稳定性提出了严格要求。传统均相催化剂虽然借助金属-配体协同（MLC）机制可实现杂裂活化，但稳定性与可循环性不足，推动研究重心向多相催化剂转移。多相体系中，载体不仅作为物理骨架，还通过金属-载体相互作用（SMSI）、酸碱性调控和电子转移影响催化性能。

在单金属催化剂部分，文章以d带理论、Brønsted–Evans–Polanyi（BEP）关系和火山型曲线为理论基础，分析了Pt、Pd、Ir三类金属的催化特性。Pt基催化剂对甲基环己烷（MCH）等芳香族LOHC表现出优异的C–H键活化能力。文中指出，Pt(111)面因其适中的脱氢活性和较低的积碳倾向而成为基准表面，而高指数面（如Pt(211)）虽活性更高，但容易导致深度脱氢和甲烷生成，降低选择性。在MCH脱氢机理中，初始轴向C–H键断裂为速率控制步骤，能垒为32.46 kcal/mol。文章还强调，实际负载型Pt催化剂与理想单晶表面存在显著差异，颗粒尺寸、载体相互作用及反应器流体力学均会影响表观活性，因此工业评估应更多关注时空收率（STY）和单位贵金属产氢成本。Pd基催化剂则对含氮或含硫等杂环LOHC表现出更强亲和力。在十氢萘脱氢中，Pd(111)在第一步脱氢的能垒高于Pt(111)，但在四氢萘脱氢为萘的步骤中表现出优势，这源于π-吸附模式的稳定化作用。Pd纳米颗粒的晶面效应显著，{100}面在4H-NEC脱氢中活性最高，最佳颗粒尺寸约为9 nm。Ir基催化剂兼具均相与多相应用价值。均相Ir配合物可在温和水相条件下实现可逆加氢-脱氢，且可见光驱动的Ir光催化剂在室温、无外加氧化剂条件下即可实现N-杂环脱氢。多相Ir/USY催化剂在MCH脱氢中表现出优异初始选择性（约90%），但其强酸性载体易促进积碳，导致快速失活。

在双金属催化剂部分，文章重点分析了Pt–Sn、Pt–Pd和Pt–Ir三类合金体系。Pt–Sn体系中，Sn作为电子给体提高Pt的d带电子密度，削弱Pt与芳烃产物的π-相互作用，促进产物脱附并抑制积碳；同时Sn的几何隔离效应减少了多原子Pt集团引发的副反应。随着Sn/Pt比例增加，合金结构从Pt₃Sn向PtSn和PtSn₂演化，其中Pt₃Sn相提供最佳的活性-选择性平衡。热处理温度对合金相形成至关重要，600 °C下可形成热力学稳定的Pt₃Sn单相合金。将Pt–Sn负载于Mg-Al混合金属氧化物（MgAlOx）上，可进一步中和载体酸性、增强SMSI，MCH转化率达90.5%，产氢速率为262.1 mmol H₂·(g_met)⁻¹·min⁻¹。Pt–Pd体系中，Pd向Pt转移电子使d带中心更靠近费米能级，提高了多环LOHC的脱氢活性。优化的Pt/Pd摩尔比（4:1）在介孔MgAl₂O₄上形成约1.3 nm的超小均匀颗粒，空间上分离的Pt与Pd位点有利于顺序脱氢，减少中间体积累。Pt–Ir体系中，Ir的加入抑制了Pt纳米颗粒高温烧结，颗粒尺寸由1.85 nm降至1.65 nm。XPS显示电子从Ir转移至Pt，优化了Pt表面电子态。PtIr-5/Mg-Al-275催化剂在350 °C下实现99.9%的MCH转化率和578.7 mmol H₂·g⁻¹·min⁻¹的产氢速率，为文献报道的基准性能。

载体效应部分，文章从氧化铝、介孔二氧化硅、碳材料及其他金属氧化物四方面展开。Pt/η-Al₂O₃因高比表面积和介孔结构表现出优于θ-Al₂O₃的脱氢性能，但Al₂O₃固有的表面酸性可能导致积碳和异构化副反应。通过Ca掺杂或Mg-Al水滑石衍生载体可调控酸性，提高抗积碳能力。介孔二氧化硅（如KIT-6、SBA-15、MCM-48）具有高比表面积和有序孔道，可提高Pt分散度并延长反应物在孔道内的停留时间，其中Pt/KIT-6因低表面酸性和三维立方结构而表现出优异的MCH脱氢活性。碳载体（如活性炭）尽管初始Pt分散度较低，但高温还原过程中不发生类似勃姆石向γ-Al₂O₃相变引起的孔结构坍塌，且Pt/C中存在明显的氢溢流效应（TPR中约623 K出现负峰），有利于中间体稳定和抗烧结。其他金属氧化物中，Pd/Al₂O₃在H12-MBP脱氢中产氢率最高（75.8%），主要归因于其高比表面积和总酸量；Pd/CeO₂因氧空位和SMSI效应获得最小Pd颗粒（约3.45 nm）和优异可循环性；而过强的SMSI（如Pd/SnO体系中形成PdSn_x合金相）反而抑制催化活性。

文章最后从工业应用角度指出，实际LOHC脱氢工况通常要求250–320 °C、近常压氢气及1–10 h⁻¹的重时空速（WHSV），并需耐受数百小时的连续运行和多次氧化再生。实验室中基于火山曲线和电子描述符的短期活性优势往往无法直接转化为工业耐久性。Pt–Sn合金在氧化再生过程中可能发生结构重构，Pt–Pd体系在热循环中易烧结，Pt–Ir体系则受限于铱的稀缺性和成本。因此，未来催化剂的评估应转向以失活时间、再生后选择性保持率、杂质耐受性及单位贵金属成本归一化产氢率为核心指标。文章提出，通过同时优化酸强度与密度、强化界面锚定（如杂原子掺杂碳或缺陷工程氧化物）以及提升介观结构机械稳定性，可推动LOHC催化剂从实验室走向工业化。

该综述的学术价值在于整合了d带理论、BEP关系、SMSI和载体酸碱性等多尺度描述符，为LOHC脱氢催化剂的理性设计提供了系统框架。应用层面则为氢能储运技术的催化剂工程化提供了明确的材料选择与工况匹配策略，尤其对生物质兼容储氢与绿色能源集成具有现实指导意义。