新聞網(wǎng)訊 近日，我校國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室夏延致教授團(tuán)隊(duì)周鵬副教授在生物質(zhì)電催化轉(zhuǎn)化方面取得重要研究進(jìn)展。相關(guān)原創(chuàng)性研究成果以“Construction of Ag-Co(OH)2Tandem HeterogeneousElectrocatalyst InducedAldehyde Oxidation and the Co-Activation of Reactants for Biomass Effective and Multi-Selective Upgrading”為題在國際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《AdvancedMaterials》在線發(fā)表。周鵬為該論文第一作者及共同通訊作者，澳門大學(xué)呂興帥與湖南大學(xué)鄒雨芹教授為論文共同通訊作者，我校為第一通訊單位。該工作得到山東省自然科學(xué)基金、山東省泰山學(xué)者青年專家項(xiàng)目等資助支持。
化石能源的大量消耗導(dǎo)致環(huán)境污染和資源短缺問題日益嚴(yán)重。開發(fā)利用豐富的可再生生物質(zhì)資源是解決這一問題的重要途徑之一。5-羥甲基糠醛(HMF)是最有前途的生物質(zhì)平臺(tái)化合物之一，是連接生物質(zhì)資源和石油化工的重要橋梁，可催化合成多種高附加值化學(xué)品。其中，5-羥甲基-2-呋喃甲酸(HMFCA)是合成生物基對(duì)苯二甲酸的關(guān)鍵前體之一，也是合成聚酯的基礎(chǔ)化合物。2,5 -呋喃二羧酸(FDCA)可作為石油基對(duì)苯二甲酸的替代品，用于制備綠色生物降解塑料。近年來，HMF的電催化氧化為獲得上述高附加值化學(xué)品提供了可行的途徑。雖然研究人員做了很多努力，但如何使用一種催化劑高效地獲得以上兩種增值產(chǎn)品仍然是當(dāng)前研究的難點(diǎn)，該領(lǐng)域很少被涉及到。
針對(duì)上述問題，周鵬等人通過構(gòu)建Ag-Co(OH)2串聯(lián)異質(zhì)催化劑，實(shí)現(xiàn)了不同電位范圍內(nèi)HMFCA和FDCA的高效選擇性合成。通過對(duì)機(jī)理的研究發(fā)現(xiàn)Ag-Co(OH)2串聯(lián)催化劑的構(gòu)建能夠提高有機(jī)分子和OH-物種的吸附轉(zhuǎn)化效果，促進(jìn)低電位區(qū)間醛基氧化，并通過串聯(lián)協(xié)同催化作用降低高電位區(qū)間HMFCA→FFCA步驟的轉(zhuǎn)化能壘，從而加快反應(yīng)過程。該工作實(shí)現(xiàn)了一種串聯(lián)催化劑對(duì)兩種高附加值化學(xué)品的選擇性合成，為高效多組分催化劑的設(shè)計(jì)和開發(fā)提供了有力的參考和指導(dǎo)。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202312402
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