Ir-Fe/BN催化剂上Ru物种在1,2-二醇氢解制仲醇反应中的促进作用

贵金属基双金属催化剂己被系统研究并广泛应用于区域选择性C-O键氢解进行生物质转化等领域,而进一步采用贵金属改性非常有应用前景,亟待深入研究.本文发现,在所筛选的贵金属(Ru,Pt,Rh,Pd,Au和Ag)中,Ru是1,2-丁二醇(1,2-BuD)末端C-O氢解为2-丁醇(2-BuOH)的Ir-Fe/BN(Ir=5 wt％,Fe/Ir=0.25)催化剂的有效改性剂.微量的Ru(0.5 wt％)改性后,即可高选择性获得2-BuOH(＞60％),活性提升约1倍,提升Ru负载量(3 wt％)可继续提高活性,但2-BuOH选择性较低,并产生了末端C-C键断裂的副产物.最优催化剂(Ru(0.5)-Ir-F...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in催化学报 Vol. 65; no. 10; pp. 89 - 102
Main Authors 刘奔, 中川善直, 藪下瑞帆, 冨重圭一
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 日本东北大学稀有金属与绿色创新研究中心,仙台,日本 2024
复旦大学化学系,上海 200433,中国%日本东北大学工学部应用化学系,仙台,日本
日本东北大学材料科学高等研究所,仙台,日本
日本东北大学稀有金属与绿色创新研究中心,仙台,日本%日本东北大学工学部应用化学系,仙台,日本
日本东北大学工学部应用化学系,仙台,日本
Subjects
Biomass-based polyols
氮化硼
Hydrodeoxygenation
Boron nitride
生物质多元醇
三金属合金
Secondary alcohol
加氢脱氧
仲醇
Trimetallic alloy
Online AccessGet full text

Cover

More Information
Summary:贵金属基双金属催化剂己被系统研究并广泛应用于区域选择性C-O键氢解进行生物质转化等领域,而进一步采用贵金属改性非常有应用前景,亟待深入研究.本文发现,在所筛选的贵金属(Ru,Pt,Rh,Pd,Au和Ag)中,Ru是1,2-丁二醇(1,2-BuD)末端C-O氢解为2-丁醇(2-BuOH)的Ir-Fe/BN(Ir=5 wt％,Fe/Ir=0.25)催化剂的有效改性剂.微量的Ru(0.5 wt％)改性后,即可高选择性获得2-BuOH(＞60％),活性提升约1倍,提升Ru负载量(3 wt％)可继续提高活性,但2-BuOH选择性较低,并产生了末端C-C键断裂的副产物.最优催化剂(Ru(0.5)-Ir-Fe/BN)可重复在1,2-BuD氢解反应中使用至少4次,2-BuOH收率适中(47％).结果还表明,添加0.5 wt％的Ru促进了Ir-Fe/BN上各种醇的氢解反应.结合催化反应和表征结果,研究了Ru物种在三金属催化剂中的促进机理.Ru(0.5)-Ir-Fe/BN中Ru物种与Ir形成合金,并在与BN表面的界面上富集,在Ru-Ir-Fe合金中Ru和Fe之间不需要直接相互作用.Ir-Fe合金表面的Ir-Fe界面可能是1,2-二醇通过直接C-O氢解制备仲醇的活性位点,其中Ru改性的Ir活化H2形成氢化物类物质.由于与Ir物种的直接相互作用和较少暴露于底物,大大抑制了Ru物种断裂C-C键的活性.Ru负载量较高时(3 wt％)导致形成富Ru三金属合金,该合金进一步充当C-C键断裂的活性位.
ISSN:0253-9837
DOI:10.1016/S1872-2067(24)60110-5