华南理工大学陈光需教授Nano Lett: 揭示Au晶面效应在5-羟甲基糠醛选择性氧化和制氢中的应用

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第一作者：覃琪珍 通讯作者：陈光需，李坦，张庆丰，贾艳艳 通讯单位：华南理工大学，昆明理工大学，武汉大学，华东理工大学 论文DOI：10.1021/acs.nanolett.4c04786 全文速览 由于 5-羟甲基糠醛 (HMF) 容易过度氧化，故 HMF 直接氧化为 5-羟甲基-2-呋喃羧酸 (HMFCA)中间体产物成为一项挑战。在此，我们合成了具有不同单晶面的 Au 纳米材料，富含 {111} 晶面的八面体 (OC)、富含 {100} 晶面的纳米立方体 (NC)和富含 {110} 晶面的菱形十二面体 (RD)，以研究晶面效应对 HMF 氧化反应的影响。本文证明Au RD 可实现 HMF 自发氧化为 HMFCA，并按化学计量产H 2 ，反应过程的碳平衡为 95%，HMFCA产物的产率和选择性分别为 91% 和 98%。相比之下，Au OC 和 NCs不能自发催化氧化 HMF。而这一性能差异是来源于Au(110) 晶面上不存在 C–H 键活化能垒。此外，气相色谱和同位素实验证实，反应中 ………………………………