The targeted conversion of furfural (FA) over inexpensive catalyst is a critical and challenging project. Herein, CoNi alloy catalysts (xCoyNi/C) were prepared through one-step pyrolysis of metal–organic frameworks and used in furfural (FA) hydrogenation to tetrahydrofurfuryl alcohol (TFOL). The formation of CoNi alloy leads to a reconfiguration of the electronic structure on the metal surface, which affects the adsorption of functional groups on FA and furfuryl alcohol (FOL). In situ FT-IR analysis and DFT calculations verify that bimetallic CoNi alloy catalyst exhibits more suitable reactants adsorption and hydrogenation rate in comparison with the monometallic Co and monometallic Ni catalysts. Meanwhile, CoNi alloy significantly reduces the activation barrier from FOL to TFOL. Hence, the 1Co1Ni/C catalyst gives the highest TFOL yield of > 99 %. This study provides a simple strategy for the preparation of alloy catalysts for tuning product selectivity and presents practical potential for upgrading biomass-derived platform molecules.

中文翻译：

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MOF衍生的Co-Ni双金属催化剂将糠醛高效选择性加氢制得四氢糠醇：Co-Ni合金的影响及吸附构型


将糠醛 （FA） 定向转化为廉价催化剂是一项关键且具有挑战性的项目。在此，通过金属-有机框架的一步热解制备了 CoNi 合金催化剂 （xCoyNi/C），并用于糠醛 （FA） 加氢制四氢糠醇 （TFOL）。CoNi 合金的形成导致金属表面的电子结构重新配置，从而影响官能团对 FA 和糠醇 （FOL） 的吸附。原位 FT-IR 分析和 DFT 计算验证了与单金属 Co 和单金属 Ni 催化剂相比，双金属 CoNi 合金催化剂表现出更合适的反应物吸附和加氢速率。同时，CoNi 合金显著降低了从 FOL 到 TFOL 的活化垒。因此，1Co1Ni/C 催化剂的 TFOL 产率最高，为 > 99 %。本研究为制备用于调节产品选择性的合金催化剂提供了一种简单的策略，并提出了升级生物质衍生平台分子的实际潜力。