通过O2作为氧化剂,苯光催化氧化制备苯酚是具有前景的可能替代传统异丙基苯(cumene)制备苯酚的路线,但是由于超氧自由基(·O2-)在苯氧化反应过程中通常产生开环反应,造成选择性较低。
有鉴于此,福州大学王心晨教授、张金水教授等报道在TiO2表面引入丰富的氧空位(Ovs),能够以2电子还原替代单电子还原,显著改善苯的催化氧化反应中的苯酚选择性和产量。
本文要点:
(1)
通过调节实现的2电子还原反应能够阻碍生成·O2-,降低苯酚分解,显著增强反应的选择性。此外,Ovs能够捕获电子,促进电荷分离,作为O2活化的吸附位点。引入的丰富Ovs不仅增强苯酚产量,而且改善苯酚产物的选择性。
(2)
这项研究丰富了人们对于Ovs如何影响反应路径和产物选择性的认识,为设计和调控富含Ovs的光催化剂用于有机选择性氧化反应提供帮助。
参考文献
Shengyang Zhong, Dexi Yu, Yuhui Ma, Yuhong Lin, Xiaoyi Wang, Zhenzhen Yu, Meirong Huang, Yidong Hou, Masakazu Anpo, Jimmy C. Yu, Jinshui Zhang, Xinchen Wang, Oxygen Vacancy-Enhanced Selectivity in Aerobic Oxidation of Benzene to Phenol over TiO2 Photocatalysts, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202502823
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202502823