当前位置：
X-MOL 学术
›
ACS Appl. Mater. Interfaces
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Selective Hydrogenation of Furfural over the Co-Based Catalyst: A Subtle Synergy with Ni and Zn Dopants
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2021-02-11 , DOI: 10.1021/acsami.1c01436 Shangjing Li 1 , Yafei Fan 1 , Chunhua Wu 1 , Changfu Zhuang 1 , Ying Wang 1 , Xuemei Li 1 , Jie Zhao 2 , Zhifeng Zheng 3
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2021-02-11 , DOI: 10.1021/acsami.1c01436 Shangjing Li 1 , Yafei Fan 1 , Chunhua Wu 1 , Changfu Zhuang 1 , Ying Wang 1 , Xuemei Li 1 , Jie Zhao 2 , Zhifeng Zheng 3
Affiliation
|
A multimetal doping strategy has aroused extensive attention in promoting a non-noble catalyst for selective hydrogenation reaction. Herein, a multimetallic catalyst (NiCoZn@CN) with excellent catalytic performance for hydrogenation of furfural (FAL) to furfuryl alcohol (FOL) is prepared through a facile, inexpensive, and efficient pyrolysis method. Using H2 as a H donor, extremely high selectivity (>99%) with 100% conversion is attained over the optimal NiCoZn@CN-600 catalyst. The subtle synergy between Co and Ni, Zn dopants, which remarkably promotes the performance of the Co-based catalyst, is revealed. In the NiCoZn@CN system, Co0 is proven to be the main active site, whose content is greatly improved by Ni and Co dopants. Additionally, the Ni dopant could also benefit activation of H2 and the Zn dopant could enhance metal nanoparticle dispersion and the porous structure of the catalyst. In situ FTIR indicates that the vertical adsorption mode of FAL with the Oaldehyde terminal on NiCoZn@CN-600 ensures a selective hydrogenation process. With a N-doped carbon matrix, NiCoZn@CN-600 shows good cycling stability in five times run. NiCoZn@CN-600 is also competent in the catalytic transfer hydrogenation (CTH) of FOL, affording >99% yield with 2-propanol as a H donor. This study opens an avenue toward rational design of multimetallic doping catalysts with high selectivity for challenging reactions in the conversion of biomass-derived compounds.
中文翻译：
钴基催化剂上糠醛的选择性加氢：与镍和锌掺杂剂的微妙协同作用
在促进用于选择性氢化反应的非贵金属催化剂中，多金属掺杂策略引起了广泛的关注。在此，通过一种简便，廉价且有效的热解方法，制备了具有优异的催化糠醛（FAL）加氢成糠醇（FOL）的多金属催化剂（NiCoZn @ CN）。使用H 2作为H供体，与最佳NiCoZn @ CN-600催化剂相比，具有100％转化率的极高选择性（> 99％）。揭示了Co与Ni，Zn掺杂剂之间的微妙协同作用，该协同作用显着提高了Co基催化剂的性能。在NiCoZn @ CN系统中，Co 0镍被证明是主要的活性部位，镍和钴掺杂剂可大大改善其含量。另外，Ni掺杂剂还可以促进H 2的活化，而Zn掺杂剂可以增强金属纳米颗粒的分散性和催化剂的多孔结构。原位FTIR表明FAL与O醛的垂直吸附模式。NiCoZn @ CN-600上的末端可确保选择性氢化过程。NiCoZn @ CN-600带有N掺杂碳基质，在五次运行中显示出良好的循环稳定性。NiCoZn @ CN-600还具有FOL的催化转移氢化（CTH）能力，使用2-丙醇作为H供体可提供> 99％的收率。这项研究为合理设计具有高选择性的多金属掺杂催化剂开辟了道路，以应对生物质衍生化合物转化中的挑战性反应。
更新日期：2021-02-24
中文翻译：
钴基催化剂上糠醛的选择性加氢：与镍和锌掺杂剂的微妙协同作用
在促进用于选择性氢化反应的非贵金属催化剂中，多金属掺杂策略引起了广泛的关注。在此，通过一种简便，廉价且有效的热解方法，制备了具有优异的催化糠醛（FAL）加氢成糠醇（FOL）的多金属催化剂（NiCoZn @ CN）。使用H 2作为H供体，与最佳NiCoZn @ CN-600催化剂相比，具有100％转化率的极高选择性（> 99％）。揭示了Co与Ni，Zn掺杂剂之间的微妙协同作用，该协同作用显着提高了Co基催化剂的性能。在NiCoZn @ CN系统中，Co 0镍被证明是主要的活性部位，镍和钴掺杂剂可大大改善其含量。另外，Ni掺杂剂还可以促进H 2的活化，而Zn掺杂剂可以增强金属纳米颗粒的分散性和催化剂的多孔结构。原位FTIR表明FAL与O醛的垂直吸附模式。NiCoZn @ CN-600上的末端可确保选择性氢化过程。NiCoZn @ CN-600带有N掺杂碳基质，在五次运行中显示出良好的循环稳定性。NiCoZn @ CN-600还具有FOL的催化转移氢化（CTH）能力，使用2-丙醇作为H供体可提供> 99％的收率。这项研究为合理设计具有高选择性的多金属掺杂催化剂开辟了道路，以应对生物质衍生化合物转化中的挑战性反应。
京公网安备 11010802027423号