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《厦门大学郑南峰院士和秦瑞轩副教授团队在多相催化选择性加氢领域取得新进展》

  • 来源专题：绿色化工
  • 编译者： 武春亮
  • 发布时间：2024-11-20

  • 导读:近日,厦门大学化学化工学院郑南峰院士和秦瑞轩副教授团队在多相催化选择性加氢领域取得新进展。相关成果以“Oxygen Vacancy-Enriched Alumina Stabilized Pd Nanocatalysts for Selective Hydrogenation of Phenols”为题,发表于J. Am. Chem. Soc. (DOI: 10.1021/jacs.4c11726)。

    氧化铝是一种广泛应用于催化领域的载体材料，作为一种难还原氧化物，其电子缺陷的构筑及其应用尚未得到深入研究。研究团队在近期工作基础上（Chem. Sci. 2024, 15, 3140；Sci. China Chem. 2024. DOI: 10.1007/s11426-024-2260-2），通过在惰性气氛下煅烧氧化铝前驱体（碱式乙酸铝），成功制备出富F-center（含自由电子的氧空位）的黄色非晶态氧化铝（F-Al2O3），其表面电子密度达~0.35 mmol·g-1。这些位于氧空位的电子可还原Pd前驱体，形成具有丰富界面的超小Pd纳米颗粒。Pd/F-Al2O3催化剂在苯酚加氢反应中表现出优异的性能，在常温常压下即可实现苯酚高活性、高选择性转化为环己酮。实验与理论计算研究表明，加氢反应中少量残余空气中的O2可在Pd-F-Al2O3界面处生成羟基自由基，助力苯酚高效活化，而所生成的苯酚自由基在Pd位点则逐步加氢得到目标产物环己酮。该研究为新型富电子缺陷的难还原氧化物的合成与研究，以及选择性加氢催化剂的设计和构筑提供了新思路。

    论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c11726

  • 原文来源：http://www.huaxuejia.cn/huaxuejia/news/html/news_9404.html
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    • 发布时间：2018-08-15
    • 　　在纳米和原子水平上研究酸碱催化是多相催化领域颇具挑战性的课题，其难点在于既要考虑活性中心的几何结构和位置，也要考虑活性位点的酸碱强度。日前，大连化学物理研究所洁净能源国家实验室（筹）生物能源研究部生物能源化学品研究组（ DNL0603 ）王峰研究员团队在多相酸碱催化研究中取得新进展，其结果印证了上述酸碱催化研究中的难点问题。 　　该研究团队在二氧化铈稳定的钌簇多相催化剂（ Ru-clusters/ceria ）的研究中发现，在部分氧化的钌簇（ 1 nm ）与二氧化铈界面处存在由氧空位与界面氧（ ）构成的路易斯酸碱对，并在此基础上首次提出“界面路易斯酸碱对”（ interfacial Lewis acid-base pair ）的概念（ J. Am. Chem. Soc. ）。其进一步研究发现， Ru-clusters/ceria 催化剂可催化烯烃、 CO 和胺的三分子反应，生成新的 C-C 、 C-N 和 C=N 化学键，从而合成出喹唑啉酮类化合物。该工作现已在线发表于《德国应用化学》（ Angew. Chem. Int. Ed. ），并被该刊遴选为热点文章（ Hot Paper ）。 　　上述研究认为，烯烃、 CO 和胺的三分子反应首先经历烯烃的胺羰基化反应生成中间产物酰胺，然后中间产物酰胺在 CeO 2 路易斯酸位点的催化作用下脱去一分子水，得到产物喹唑啉酮类化合物，其分离收率最高可达 99% 。由于烯烃的胺羰基化反应必须在酸性条件下进行，而胺作为碱性分子不利于反应的进行，因此中间产物酰胺的生成为该反应的难点。本研究则克服了这一困难：利用 Ru/CeO 2 中的界面路易斯酸碱对成功实现了对胺的活化解离，在界面氧处原位形成布朗斯特酸（ ）。该研究为喹唑啉酮类化合物的合成提供了一条环境友好的新路径，也进一步扩展了“界面路易斯酸碱对”概念的应用。 　　上述研究得到国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项的资助。（文 / 图 安静华）
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