将生物质光催化转化为有价值的化学品提供了一种比传统热催化更节能、低碳的替代方案,代表了一种不依赖化石燃料生产精细化学品的有前途的策略。虽然大多数研究都集中在催化剂设计上以提高效率,但对溶剂的精确调节却被忽视了。
近日,香港浸会大学Jun Zhao研究考察了 5-羟甲基糠醛 (HMF) 转化为 2,5-二甲酰呋喃 (DFF) 作为代表性生物质醇氧化反应,揭示了一种通过溶剂微调提高光催化效率的新策略。
文章要点
1)在 HMF 氧化反应过程中,将微量的水引入乙腈溶剂基质中,观察到催化性能显著提高,效果程度取决于精确的水浓度。
2)微量水是催化循环中的积极参与者,降低了键断裂的活化能垒并避免催化剂失活。事实证明,该机制也适用于其他光催化剂和各种醇类底物,凸显了该策略在提高光能利用率和反应效率方面的潜力。
参考文献
Wenhua Xue, et al, Harnessing Trace Water for Enhanced Photocatalytic Oxidation of Biomass-Derived Alcohol to Aldehyde, Energy Environ. Sci., 2024
DOI: 10.1039/D4EE02301C