天科大司传领、王冠华等 ACS Catal.：具有增强Co负载量的木质素衍生Co单原子催化剂在温和条件下定向转化HMF为FDCA

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点击上方 “ 蓝字 ” 一键订阅 单原子催化剂（ SACs ）由于其高原子利用率和可靠的选择性 / 稳定性，在生物质平台化学 品转化中引起了广泛的关注。本文采用分级木质素衍生碳制备 Co 单原子催化剂（ Co−N/F1 ）， 并在 温和条件下将 5- 羟甲基糠醛（ HMF ）定向氧化为 2,5- 呋喃二羧酸（ FDCA ）。基于高官能团（如  Ph−OH 和  COOH ）含量的低分子量木质素组分（ F1 ）得到了 Co 含量提升的 Co−N/F1 ，所制备的催化剂呈现出 Co−N 4 的结构特征。 Co−N/F1 在温和的条件（ 65   o C ， 3bar O 2 ）下实现了 HMF 至 FDCA 的高选择性转化（ HMF 转化率为 100% ， FDCA 收率为  99.20% ），并且避免了高温下 HMF 有色副产物的生成。所合成 Co 单原子催化剂的催化效率优于多数已报道的非贵金属负载催化剂。通过 DFT 计算表明， Co−N/F1 中的  Co−N 4 位点促进 HMF 及其醛基中间 ………………………………