中心在RuPd/石墨烯双金属材料催化生物质平台化合物加氢方面取得进展

近日,精细化学品工程研究中心在RuPd/石墨烯双金属催化材料的设计合成及其催化生物质平台化合物5-羟甲基糠醛和糠醛应用方向取得重要进展,相关研究成果发表于催化科学领域国际学术期刊ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2019, 7(12): 10670−10678 ( SCI1区 TOP期刊影响因子:7.632)。本文第一及通讯作者为青年教师谭静静讲师,临沂大学石云副教授为共同通讯联系人。原文链接:https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.9b01327

本工作以氧化石墨烯为载体通过原位还原法制备了RuPd/石墨烯双金属催化剂,室温条件下催化生物质基平台化合物5-羟甲基糠醛(HMF)和糠醛(FA)完全加氢制备高附加值化学品2,5-二羟甲基四氢呋喃和四氢糠醇。研究发现,该催化剂在活化过程中形成了Ruδ--Pdδ+路易斯酸碱对,该酸碱对与原料间存在强的电子循环转移,富电子的Ruδ-向原料HMF或FA中C=O供电子使其活化,而原料呋喃环上C=C向缺电子的Pdδ+转移电子使其活化,进而显著提高了其对C=O和C=C完全加氢的效率,其催化活性是相对应单金属催化剂活性的15~22倍(如图)。该研究的实施将为其他含有C=O和C=C键化合物加氢催化剂的设计和构筑提供理论借鉴,并为生物质资源的高效催化转化提供新思路。

上述研究工作得到国家自然科学青年基金项目、山西省面上青年基金项目、山东省面上青年基金项目,山西大学人才启动经费的资助。




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