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【学术园地】先辈资料与催化工程团队在氢转移催化还原糠醛研究方面获得新进展


糠醛作为半纤维素衍生的重要平台化合物,可颠末过程催化加氢工艺进一步临盆非煤油衍生化学品。目前研究较为体系的高活性糠醛加氢催化剂重要包含Ir、Pt、Rd等贵金属及其与过渡金属的合金催化剂。然而,考虑到其经济性及产业化临盆的必要,糠醛抉择加氢的研究重点逐渐向过渡金属基催化剂的开拓及应用转移。同时传统加氢反应一样平常采纳氢气分子作为氢源,H2的发生及供给严厉依赖于化石能源的开采,且氢气分子利用率低、能源消耗大、反应条件苛刻,加氢反应的经济性及分子利用率亟待提高。

近日,精细化工国度重点试验室梁长海传授的先辈资料与催化工程团队采纳过渡金属基CuZnAl催化剂,以醇类作为氢供体,在常压条件下实现高抉择性催化氢转移还原糠醛制备2-甲基呋喃。CuZnAl催化剂表示出优良的氢解离机能、2-甲基呋喃抉择性及稳固性。研究结果发现以异丙醇等仲醇作为溶剂及氢源,可以或许有用防止脱羰基及呋喃环加氢等副反应的发生。同时,CuZnAl催化剂前驱体中CuO与CuAl2O4晶相同时存在,有利于前驱体氧化还原机能及氢解离机能的提高。另外,Cu-Zn物种间的协同感化有用调控催化氢转移还原糠醛的产品散布。当CuZn原子比为2.5:1时,600oC焙烧的Cu2.5Zn-Al-600催化剂颠末H2预处理后,在180oC及N2常压条件下反应4 h,糠醛转化率高达99%,2-甲基呋喃收率达可达72%,颠末6次轮回反应,糠醛转化率及2-甲基呋喃收率基本坚持稳固。相干工作为绿色、低本钱CuZnAl催化剂在糠醛临盆2-甲基呋喃及呋喃产业中的应用供给了可能。

相干结果以Transfer hydrogenation of biomass-derived furfural to 2-methylfuran over CuZnAl catalysts为题,发表在美国化学会的Industrial & Engineering Chemistry Research(2019, 16, 6298-6308)杂志上,并以封面论文(Supplementary Cover)文章报导。第一作者是本课题组硕士研究生牛鸿宇,通讯作者为辽宁省盘锦市辽东湾新区大工路2号     邮编:124221     电话:0427-2631928    ,传真:0427-2631928
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