俄罗斯研究团队在《Catalysis Letters》发表论文指出，氧化锆负载铑（Rh/ZrO2）催化剂的实验室制备工艺对其催化性能具有决定性影响。该团队系统对比了四种铑负载方法，发现采用预成型纳米颗粒直接沉积策略可使铑在催化剂表面浓度显著提升，从而在环己烷加氢开环反应中实现最优的正己烷产率与选择性。
环烷烃（如环己烷及其烷基衍生物）广泛存在于原油重馏分中，其闭环结构会导致柴油十六烷值偏低。通过加氢裂解打开碳环，可将这些分子转化为支链或直链烷烃，大幅改善柴油发动机的燃烧性能。铑金属在环烷烃加氢裂解反应中表现出优异的C-C键断裂能力，且能在一定程度上保留目标线性产物，而氧化锆因其两性表面特性、热稳定性及与金属的电子相互作用，被视为理想的载体材料。
为探究载体上金属负载方式的影响，研究人员以含1 wt%铑的氧化锆为基准，分别采用湿法浸渍、过量溶液浸渍、尿素水解沉积以及预成型纳米颗粒直接沉积四种路线制备催化剂。表征测试显示，不同方法导致金属前驱体与载体表面的接触机制存在差异：湿法浸渍消耗氢气量最高，表明其表面可还原物种丰富；而X射线光电子能谱（XPS）证实，纳米颗粒沉积法制备的样品表面铑浓度远高于其他组别，这直接决定了反应物可接触的活性位点数量。
在环己烷加氢裂解评价中，纳米颗粒沉积法催化剂表现最为突出。在325℃条件下，正己烷产率达到17.3%；在更温和的275℃下，转化环己烷中正己烷的选择性约为87%。在易发生过度裂解副反应的体系中，近九成的选择性具有显著的工程价值。该结果验证了多相催化中的“结构敏感性”原理，即固定金属纳米颗粒尺寸后再进行沉积，相当于预先筛选了参与催化的表面原子构型，从而通过合成路径调控了最终的选择性。
该成果对化石柴油升级及可再生或废弃油脂加氢处理燃料的品质提升具有参考价值。高选择性开环催化剂可在较低温度下将环烷烃转化为高十六烷值直链烷烃，有助于降低氢气消耗并抑制过度裂解。研究也明确指出，当前1 wt%铑催化剂仍依赖贵金属，成本较高，且未产生额外数据集。未来需重点推进纳米颗粒沉积工艺的工业化放大、高温抗烧结稳定性优化，以及开发具备类似高选择性特征的廉价金属替代体系。