学术园地国际合作促进生物基有机酸水相加氢制高附加值化学品取得新进展

在美国综合研究生教育与科研培训计划（IGERT）-纳米材料与可持续能源项目资助下，美国南卡罗莱纳大学John R. Monnier教授和John R. Regalbuto教授博士生Jayson M. Keels来我校进行了为期三个月的合作研究，与陈霄副教授采用强静电吸附法制备了高分散的Re-Ir/C催化剂，并其用于丁二酸水相加氢反应中。研究发现其在丁二酸加氢反应中具有Re-Ir之间存在双金属协同效应，并对中心产物丁内酯的选择性高达75%。上述的研究注解在水相酸加氢反应中，双金属纳米合金催化剂因为其电子效应、几何效应、空间效应和有序结构等体现出了异于传统金属催化剂的催化性能，具有高效催化活性和稳固性。相干成果发表在ACS Catal.，2018, 8, 6486。

近几年本课题组开发了在水相丁二酸加氢反应中Re基双金属合金催化剂，发现金属间的相互作用可以促进金属原子上中等强度的氢气吸附与活化，进而促使内酯加氢开环，选择性的增长1,4-丁二醇的形成。同时，强相互作用更有助于克制催化剂的氢解效应，削减反应产物进一步的裂解，避免副产物的产生。相干成果发表在Ind. Eng. Chem. Res.,2014, 53, 9638;Catal. Sci. Technol.,2015, 5, 2441;Ind. Eng. Chem. Res.,2017, 56, 4672。基于前期研究基础，在中法蔡元培交流项目的资助下，本课题组联正当国普瓦捷大学Gwendoline Lafaye教授课题组研究了Re-M/C双金属催化剂中Re-M(M＝Pt和Rh)的相互作用对丁二酸水相加氢的影响。效果表现Re-M/C催化剂上的Re-M相互作用有利于中心产物丁内酯开环生成1,4-丁二醇，而不是氢化和脱水过程。从而进步了1,4-丁二醇的生成速率。相干成果发表在Catal. Sci. Technol.,2017, 7, 5212,并被选为封面文章进行报道。