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目前，從糠醛到糠醇的大宗制備工藝依賴于Adkins催化劑（Cu-Cr復(fù)合氧化物），工作溫度與壓力較高（溫度在200 °C，壓力在10 MPa左右）。其生產(chǎn)工藝能耗大、風(fēng)險(xiǎn)高，且會(huì)產(chǎn)生含有致癌性的Cr重金屬?gòu)U液，難以處理。因此，發(fā)展在常壓、低溫條件下工作的高效催化體系，是實(shí)現(xiàn)糠醛高選擇性轉(zhuǎn)化增值為糠醇的綠色化學(xué)途徑。

圍繞上述應(yīng)用導(dǎo)向，云南大學(xué)方文浩課題組在2020年初報(bào)道了首例具有磁性的糠醛加氫雙金屬催化劑及其在常壓水相環(huán)境下的優(yōu)異性能（Chemical Communications, 2020, 56, 3765-3768.）。該小組近期繼續(xù)深入發(fā)掘這一體系的科學(xué)問題本質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，RuCo雙金屬磁性催化劑中的Ru/Co摩爾比和H2還原過程對(duì)調(diào)節(jié)催化劑的結(jié)構(gòu)和RuCo之間的相互作用起著至關(guān)重要的作用。Ru的引入誘發(fā)了RuCo之間的電子轉(zhuǎn)移。通過調(diào)節(jié)Ru/Co摩爾比，可誘導(dǎo)生成更多的富電子Ru0中心，其可以有效地吸附、活化糠醛分子中的羰基以及氫氣分子，為催化反應(yīng)提供更多高效的催化活性位點(diǎn)。H2還原過程促使催化劑的結(jié)構(gòu)發(fā)生演變，使其形成Ru0（富電子）-Co0（缺電子）雙金屬活性中心，二者協(xié)同作用促進(jìn)糠醛分子中C=O基與游離H2分子的吸附活化與反應(yīng)，并抑制催化劑中CoO（111）晶面的生成（負(fù)責(zé)深度加氫生成2-甲基呋喃副產(chǎn)物），從而大幅提高了活性中心的催化效率以及對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物糠醇的選擇性，且催化劑具有強(qiáng)磁性和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。該工作對(duì)于創(chuàng)制不飽和醛類選擇加氫的磁性多相催化劑的策略具有重要指導(dǎo)意義。

相關(guān)成果以“Efficient hydrogenation of furfural to furfuryl alcohol by magnetically recoverable RuCo bimetallic catalyst”為題發(fā)表在Green Energy & Environment, 2020, in press（影響因子：6.395）。論文第一作者為2018級(jí)碩士研究生王永星，通訊作者為方文浩副教授，通訊單位為云南大學(xué)化工學(xué)院。該工作獲得國(guó)家自然科學(xué)基金（21763031，22062025）、云南省“青千”、“優(yōu)青”及“后備人才”項(xiàng)目，以及云南大學(xué)“青年英才計(jì)劃”的資助。

參考資料:http://www.chem.ynu.edu.cn/info/1073/2047.htm