煤制乙二醇(CTEG)技术是生产乙二醇(2C+2H2+H2O+0.5O2→(CH2OH)2)的一种绿色、原子经济的工艺路线。CTEG技术利用煤、空气、水合成高值乙二醇(EG)，实现煤炭资源的高效、清洁利用。CTEG技术是一个集成的过程，包括三个主要步骤，即将一氧化碳(CO)中的H2含量降低到100ppm以下，将CO与草酸二甲酯(DMO)偶联，以及将DMO选择性加氢成EG。DMO加氢反应是确定最终产物的关键步骤。DMO加氢反应通常包括三个连续的反应：DMO不完全加氢成乙醇酸甲酯(MG)，MG加氢成EG，EG深度加氢成其他醇。原则上，DMO可以被氢化成不同的产物，如MG，乙醇(EtOH)，1,2-丙二醇，1,2-丁二醇(C3-C4OH)，这取决于所用的催化剂。催化剂，尤其是其活性位点，在决定DMO加氢反应的反应途径中起着关键作用。CTEG的第一代催化剂是Cu-Cr催化剂。然而，铬的毒性对工人和环境都有不良影响。因此，对DMO加氢的替代环保型、高性能催化剂的研究一直是人们关注的热点。
有鉴于此，怀俄明大学Maohong Fan教授、中科院福建物构所姚元根研究员等人合作，从构建和稳定活性位点的角度对DMO氢化反应的进展进行了全面的综述。
本文要点
1）讨论了不同结构和形貌的银基催化剂和铜基催化剂在DMO加氢反应中的催化性能和反应机理。人们质疑在DMO加氢中Cu0和Cu+的协同作用，并提出了具有更多实验证据的新活性位点。
2）综述了DMO加氢反应的新反应路线、杂化活性位点以及催化剂结构对活性位点的影响。此外，还提出了引入有机添加剂以提高EG产率和稳定铜催化剂的策略。
3）银基或铜基催化剂已经从不同的角度得到了广泛的研究。总的来说，通过引入金属掺杂剂、修饰载体、增强金属-载体相互作用、施加约束效应等策略，提高了目标产物的收率和活性位点的稳定性。姚的团队已经对CTEG技术进行了10多年的研究。近年来，姚的团队通过引入有机添加剂和金属有机骨架(MOFs)，在稳定Cu-SiO2基DMO加氢催化剂方面取得了一些进展，对催化机理进行了进一步的研究，为DMO加氢反应的改进提供了理论依据。
总之，该工作有助于进一步了解DMO加氢反应中的活性位点，指导未来高稳定、低成本的DMO加氢催化剂的合理设计和制备。
参考文献：
Run-Ping Ye et al. Perspectives on the Active Sites and Catalyst Design for the Hydrogenation of Dimethyl Oxalate. ACS Catal., 2020.
DOI: 10.1021/acscatal.9b05477
https://doi.org/10.1021/acscatal.9b05477
