ACS Catalysis:空气稳定、可重复使用的磷化钴纳米合金催化剂用于糠醛衍生物的选择性加氢

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纳米疯    2021-01-05    1176

  尽管金属磷化物作为电催化剂已经开始引起人们的注意,然而其在液相分子转化研究领域仍然没有得到充分利用。

  近日,日本大阪大学Takato Mitsudome,国立材料科学研究所Ayako Nakata报道了一种负载型磷化钴纳米合金(nano-Co2P),并作为一种高效、可重复使用的多相催化剂用于糠醛衍生物的选择加氢。

  文章要点

  1)在CoCl2存在下,搅拌十八烯、十六胺和亚磷酸三苯酯的混合物,并将温度提高到290 °C。在氩气下进一步搅拌2 h,得到黑色胶体溶液。通过离心收集沉淀物,用丙酮和氯仿洗涤制备出nano-Co2P,反应前将nano-Co2P负载到金属氧化物载体(如Al2O3)上,以便于操作和催化剂的高度分散。

  2)nano-Co2P的透射电子显微镜(TEM)图像显示,其形成了均匀的纳米棒结构,平均长度为32 nm,宽度为18 nm。同时,Co和P元素均匀分布在纳米棒中。此外,透射电镜图像也证实了nano-Co2P在Al2O3载体上的高分散性。

  3)实验结果显示,几种糠醛衍生物的羰基部分被选择性地氢化以高产率生产所需的产物。同时,与传统的非贵金属催化剂相比,nano-Co2P具有独特的空气稳定性,可以轻松,安全地进行处理,并且不需要进行H2预处理。

  4)红外光谱(IR)和密度泛函理论(DFT)计算表明,nano-Co2P通过将电子回馈到糠醛的C=O部分的π*轨道,使糠醛衍生物选择性加氢生成糠醇衍生物,从而极大地活化了糠醛的羰基基团。
图片.png  参考文献

  Hiroya Ishikawa, et al, Air-Stable and Reusable Cobalt Phosphide Nanoalloy Catalyst for Selective Hydrogenation of Furfural Derivatives, ACS Catal。 2021

  DOI: 10。1021/acscatal。0c03300

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