SCMs|离子液体辅助合成金属单原子催化剂用于苯氧化制苯酚

离子液体具有成本低、环境友好、杂原子丰富、溶解性好、与金属离子良好的配位能力等优点，是一种理想的用于制备金属单原子催化剂的前驱体材料。近日，中科院化学所宋卫国研究员等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，利用离子液体与金属的强配位能力，以g-C₃N₄纳米片为结构模板，合成了多种锚定在氮掺杂超薄碳纳米片上的金属单原子催化剂(分别简写为Cu₁/NC、Fe₁/NC、Co₁/NC、Ni₁/NC和Pd₁/NC)。

图1 离子液体辅助合成金属单原子催化剂的示意图。

将上述金属单原子催化剂用于双氧水氧化苯制苯酚反应中，1000°C煅烧得到的铜单原子催化剂(Cu₁/NC-1000)表现出最高的活性，60°C时反应1 h的转换频率(TOF)约为200 h⁻¹，优于文献报道的大多数金属单原子催化剂。随着反应时间延长，最终苯的转化率可达82%，苯酚的选择性维持在96%。此外，Cu₁/NC-1000催化剂具有良好的循环稳定性。

图2 金属单原子催化剂用于双氧水氧化苯制苯酚反应的性能。

本研究为制备单原子催化剂提供了一种新的有效的普适性策略。

文章信息

Shen, Q., Li, P., Chen, W. et al. Ionic-liquid-assisted synthesis of metal single-atom catalysts for benzene oxidation to phenol. Sci. China Mater. (2021). https://doi.org/10.1007/s40843-021-1734-x

点击左下角“阅读原文”，阅读以上文章PDF原文

—关注中国科学材料，请长按识别二维码—