我院李晓云科研团队在中科院一区期刊发表综述文章

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      5月16日,我院李晓云助理教授科研团队在国际期刊ChemSusChem发表了综述论文,题目为“Research progress of highly efficient noble metal catalysts for the oxidation of 5-hydroxymethylfurfural”。文章第一作者为我院2021级博士生徐浩成;我院李晓云助理教授和天津科技大学司传领教授为共同通讯,我院2021级硕士生胡文轩和2019级本科生周焕然、朱雅萌也参与了撰写工作。

       5-羟甲基糠醛(HMF)是一种典型的生物质基呋喃类化合物,被美国能源部认定为十二种关键的生物基平台分子之一。HMF可通过氧化、加氢、氧化酯化、胺化等反应制备精细化学品、液体燃料和聚合物单体,被誉为“沉睡的巨人”。HMF的化学结构包括醛基、羟甲基和呋喃环,在催化作用下可发生选择性氧化、开环和加氢等一系列反应,HMF的选择性催化氧化是生物质呋喃类化合物精细炼制的重要部分。贵金属催化剂对HMF氧化具有优异的催化活性,因此得到了广泛的研究。然而,贵金属催化体系仍面临着成本高昂、选择性不理想、催化耐久性差等问题。在此背景下,对贵金属催化剂的几何与电子结构进行理性设计与定制开发将有助于促进HMF氧化性能的进一步改善。

      该综述深入讨论了用于HMF氧化的贵金属催化体系(金、铂、钯、钌、银)的反应途径、作用机理和关键影响因素。研究发现,金具有最高的催化活性,但其催化体系通常需要强碱条件或者大量碱性位点。与金催化剂相比,铂、钯和钌催化剂的催化条件更加温和环保,但银促进的HMF催化氧化途径相对单一。此外,文章从反应机理的视角归纳探讨了影响不同贵金属催化剂催化性能的关键性因素。最后,研究建议采取“贵金属-非贵金属合金化改性”、“高密度金属活性位点设计合成”和“贵金属电子结构精密调制”等措施以实现生物质HMF氧化体系的催化性能提升和系统性成本降低。

       目前,上述研究成果在线发表于国际期刊ChemSusChem(中科院1区,IF= 8.928),是生物质转化研究领域的顶级国际期刊之一。该期刊创刊于2008年,是WILEY出版集团在可持续发展能源与新材料领域的旗舰期刊,主要报道关于可持续能源、绿色化学、生物质精炼、碳捕集与存储等方面的前沿研究成果。

       

文章信息:Research progress of highly efficient noble metal catalysts for the oxidation of 5-hydroxymethylfurfural. DOI:10.1002/cssc.202200352

作者信息:Haocheng Xu, Xiaoyun Li,* Wenxuan Hu, Zhihao Yu, Huanran Zhou, Yameng Zhu, Lefu Lu, Chuanling Si*

原文链接:https://doi.org/10.1002/cssc.202200352

 

(初审:李晓云  审核:辛国荣  终审:程月华)