在生物质精炼领域,5-羟甲基糠醛(HMF)氧化为2,5-二羟甲基四氢呋喃(BHMTHF)受到人们的广泛关注,因为BMHTHF是重要的燃料和溶剂前体分子。
有鉴于此,利物浦大学屠昕教授、中山大学严凯教授等报道一种具有选择性和稳定性的PdNi纳米合金催化剂用于深度加氢催化。
开发了CO2辅助绿色合成技术,能够控制生成双金属或者单金属催化剂。合成了不同Pd/Ni原子比例的PdNi/SBA-15催化剂,发现Pd/Ni原子比例与HHMTHF产量之间呈现火山形变化趋势。
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比例为Pd2Ni1/SBA-15的催化剂具有最好的性能,HMF的转化率达到99 %,BHMTHF的选择性达到96.0 %。Pd2Ni1/SBA-15催化剂能够在5次循环催化反应后仍然具有优异的稳定性。通过HAADF-STEM等表征和DFT理论计算,验证形成合金结构,Ni和Pd之间具有电子转移,因此催化剂具有优异的性能和稳定性。这项研究为开发高选择性和高稳定性的合金催化剂用于生物质增值转化提供帮助。
参考文献
Ruichao Guo, Yongjian Zeng, Lu Lin, Di Hu, Chunqiang Lu, Stuart Conroy, Suyu Zhang, Chen Zeng, Huixia Luo, Zhiwei Jiang, Xiaolei Zhang, Xin Tu, Kai Yan, CO2-assisted Controllable Synthesis of PdNi Nanoalloys for Highly Selective Hydrogenation of Biomass-derived 5-Hydroxymethylfurfural, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202418234
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202418234