开发高效的加氢策略,特别是利用水作为清洁、安全的氢源来合成芳香胺,对各种精细化学品的生产具有重要意义。
近日,重庆大学黄寻,王萌报道了通过两步尿素辅助水热处理和煅烧工艺合成了泡沫镍负载的CuCo2O4尖晶石,在电催化过程中进一步生成了Cu活性中心。
文章要点
1)以CuCo2O4/NF为阴极,用于对硝基酚加氢反应制p-氨基苯酚转化率和选择性分别达到95.8%和97.2%,均显著高于其他尖晶石材料(Mn,Fe,Co和Zn)。此外,在较大的电流密度(240 mA cm−2)下,法拉第效率保持在89.0%,有利于工业化放大。
2)催化剂的X射线衍射和X射线光电子能谱表征以及与Cu−Cu2O/NF和Cu-NSAs/NF的对比实验表明,电解过程中原位生成的Cu可能是CuCo2O4/NF具有良好活性和选择性所必需的。
3)此外,CuCo2O4对其他硝基芳烃底物的电化学加氢也有很好的催化作用,在此过程中可以避免C=C、C=N和C−Br等脆弱取代基的反应。
本工作以水为氢源,以低成本、富含稀土的过渡金属氧化物为电催化剂,为合成重要的精细化工中间体提供了一条简便有效的途径。
参考文献
Shutao Wu, et al, Efficient Electrochemical Hydrogenation of Nitroaromatics into Arylamines on a CuCo2O4 Spinel Cathode in an Alkaline Electrolyte, ACS Catal.2022
DOI: 10.1021/acscatal.1c03763
https://doi.org/10.1021/acscatal.1c03763