Forskere udvikler ikke-ædellegeringskatalysator til kanelaldehyd

For nylig, forskere ved Institute of Solid State Physics, Hefei Institutes of Physical Science udviklede en ikke-ædellegeringskatalysator med fremragende katalytisk aktivitet, selektivitet og stabilitet for selektiv hydrogenering (SH) af kanelaldehyd (CAL).

Cinnamylalkohol (COL) har været en essentiel forbindelse, der er meget udbredt i smagsstoffer, parfume- og medicinalindustrien. Men SH af CAL til COL er udfordret af den ugunstige termodynamik, der fører til lav selektivitet over for COL. Og brugen af ​​et organisk opløsningsmiddel i COL-produktion forurener miljøet og kræver adskillelse efter produktion.

For at forbedre selektiviteten af ​​CAL-hydrogenering, overgangsmetal/ædelmetal (Pt er den mest anvendte) bimetalliske katalysatorer anvendes til at skabe synergetiske elektroniske effekter, der termodynamisk favoriserede hydrogeneringen af ​​C=O i CAL. Imidlertid, brugen af ​​sparsomme og dyre ædelmetaller er uønsket.

I dette studie, forskerne rapporterede, at for første gang, en løsningsbaseret metalionimprægneringstilgang blev innovativt kombineret med pyrolyse for at opnå den kontrollerbare syntese af stærkt dispergerede Fe-Co legeringsnanopartikler (NP'er) på N-doteret grafitisk kulstofunderlag.

De anførte, at COL-selektiviteten og CAL-konverteringseffektiviteten blev henholdsvis fremmet af tilstedeværelsen af ​​Co og Fe, mens synergien af ​​det legerede Fe-Co var nøglen til samtidig at opnå høj COL-selektivitet og CAL-konverteringseffektivitet.

Et andet fund var, at H ₂ O spillede en vigtig rolle i CAL-konvertering. Til CAL-samtale, jo højere opløsningsmiddelpolaritet, jo højere CAL-konverteringseffektivitet. For COL-selektivitet, det blev kategorisk bekræftet, at den salgsfremmende effekt af H ₂ O-opløsningsmiddel forbedrede hydreringen på C=O bemærkelsesværdigt og undertrykte samtidig hydreringen på C=C.