ChemSusChem：熔盐法制备钴氮掺杂碳材料用于催化5-羟甲基糠醛氧化

香港浸会大学Jonathan Wong和Zhao Jun团队利用熔盐法制备了高比表面积的钴氮掺杂碳材料作为5-羟甲基糠醛氧化的催化剂，揭示了在反应过程中载体和金属位点的分工协同作用。

利用生物质原料替代化石原料是缓解由于化石燃料大量消耗造成的环境污染和气候变化问题的重要手段。将廉价的生物质通过催化转化得到高附加值的化学品是其中的一个重要的研究方向。在众多生物质衍生的化学品中，5-羟甲基糠醛（HMF）是最重要的平台分子之一，其氧化还原衍生物在医药、化工、能源等领域具有重大应用前景。2,5-呋喃二甲酸（FDCA）作为HMF的氧化产物是一种良好的对苯二甲酸的替代品，后者是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET塑料）的主要原料之一。长期以来，从HMF制备FDCA的高效的催化体系和催化剂是制约FDCA大规模用于制备生物基塑料的瓶颈。

有鉴于此，香港浸会大学的Jonathan Wong和Zhao Jun团队采用熔盐法合成了具有高比表面积（1,320.06 m² g^-1）的钴和氮掺杂碳材料作为HMF氧化的催化剂。对比实验发现，催化剂合成过程中的熔盐环境和碳酸钾的添加对于催化剂的物理化学性质和催化活性具有显著影响。该催化剂在最佳反应条件下,可以实现 HMF转化率为99%,FDCA和FFCA产率分别为68%和11%。研究表明，催化剂中氮掺杂碳对 HMF 向 FFCA 的转化贡献更大，而钴活性位对于 FFCA 氧化为 FDCA 更重要。

论文信息

Molten Salt-Assisted Synthesis of Co/N-Doped Carbon Hybrids for Aqueous-Phase Aerobic Oxidation of 5-Hydroxymethylfurfural to 2,5-Furandicarboxylic Acid

Dr. Reeti Kumar, Dr. Zhi Zhu, Dr. Changzhou Chen, Dr. Wenfei Cai, Prof. Jonathan Woon-Chung Wong, Dr. Jun Zhao

ChemSusChem

DOI: 10.1002/cssc.202201333

点击左下角 “ 阅读原文 ” ，可直达阅读该论文原文。

ChemSusChem

ChemSusChem是欧洲化学协会(Chemistry Europe)的官方期刊并由Wiley–VCH出版，是一本有关化学与可持续性研究的顶级跨学科期刊。该期刊通过发表化学、材料科学、化学工程和生物技术等领域的论文，展示了对可持续性和能源相关的最佳研究。

更多精选文章