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Industrially Applicable Aqueous-Phase Selective Hydrogenation of Furfural on an Efficient TiOx-Modified Ni Nanocatalyst
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2021-10-06 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.1c05098 Jinxin Zhang 1 , Donglei Mao 1 , Dongfang Wu 1
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2021-10-06 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.1c05098 Jinxin Zhang 1 , Donglei Mao 1 , Dongfang Wu 1
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Because water is involved in the formation of furfural (FFR), aqueous-phase selective hydrogenation of FFR to furfuryl alcohol (FOL) has the potential for industrial applications, but it has not yet been well exploited. Here, partially reduced TiOx-modified Ni nanocatalysts were studied. The Ni–TiO2 interaction adjusts the Ni electron structure and affects the catalyst adsorption properties. FFR is adsorbed on the TiOx oxygen vacancy (OV) by C═O, and the FOL selectivity is positively correlated with the surface OV content. The active H atoms dissociated on Ni spillover to the TiOx surface and then attack the adsorbed FFR C═O. The precise synergistic effect of Ni and OV improves the comprehensive performance of FFR hydrogenation. Under mild conditions, FFR conversion can reach 92.5% and FOL selectivity can be as high as 96.8%. This is an extremely excellent performance of aqueous-phase FFR selective hydrogenation, and thus, the TiOx-modified Ni nanocatalyst is a very promising candidate for industrial applications.
中文翻译：
糠醛在高效 TiOx 修饰的 Ni 纳米催化剂上的工业应用水相选择性加氢
由于水参与糠醛 (FFR) 的形成，因此 FFR 水相选择性加氢制糠醇 (FOL) 具有工业应用的潜力，但尚未得到很好的开发。在此，研究了部分还原的 TiO x修饰的 Ni 纳米催化剂。Ni-TiO 2相互作用调节Ni电子结构并影响催化剂吸附性能。FFR通过C= O吸附在TiO x氧空位（O V）上，并且FOL选择性与表面O V含量正相关。活性 H 原子在 Ni 溢出时离解到 TiO x表面，然后攻击吸附的 FFR C=O。Ni和O V的精确协同效应提高了 FFR 加氢的综合性能。在温和条件下，FFR转化率可达92.5%，FOL选择性可高达96.8%。这是水相FFR选择性加氢的极其优异的性能，因此，TiO x修饰的Ni纳米催化剂是非常有前途的工业应用候选者。
更新日期：2021-10-18
中文翻译：
糠醛在高效 TiOx 修饰的 Ni 纳米催化剂上的工业应用水相选择性加氢
由于水参与糠醛 (FFR) 的形成，因此 FFR 水相选择性加氢制糠醇 (FOL) 具有工业应用的潜力，但尚未得到很好的开发。在此，研究了部分还原的 TiO x修饰的 Ni 纳米催化剂。Ni-TiO 2相互作用调节Ni电子结构并影响催化剂吸附性能。FFR通过C= O吸附在TiO x氧空位（O V）上，并且FOL选择性与表面O V含量正相关。活性 H 原子在 Ni 溢出时离解到 TiO x表面，然后攻击吸附的 FFR C=O。Ni和O V的精确协同效应提高了 FFR 加氢的综合性能。在温和条件下，FFR转化率可达92.5%，FOL选择性可高达96.8%。这是水相FFR选择性加氢的极其优异的性能，因此，TiO x修饰的Ni纳米催化剂是非常有前途的工业应用候选者。
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