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甘油氢解1,3-丙二醇的掺钨的硅介孔泡沫负载铂催化剂

      介孔材料的高比表面积和大孔径,使得介孔材料显示出巨大的催化潜力,不仅可以提高活性位点的分散,还可以促进反应物的进入和产物的逸出。科学家利用介孔材料的物理化学特性,将其用做甘油氢解成1,3-丙二醇(1,3-PDO)的催化剂载体。但是,大量报道的催化剂都掺入了较高含量的钨,且催化反应的转化率不高,产物的选择性较差。
      最近,一篇发表在Applied Catalysis B: Environmental上的文章介绍了通过溶胀剂1,3,5-三甲苯(TMB)与模板P123的质量比,制备的钨掺杂硅质介孔泡沫(W-MCFs)负载Pt催化剂(Pt/W-MCFs)具有高活性(转化率97%)和选择性(65%)。研究人员发现,在催化剂表面,Pt纳米颗粒的尺寸和的TMB和P123的质量比成正比,但是Pt纳米颗粒并不是活性位点;少量钨的掺入,阻碍了甘油氢解成1,3-PDO过程中的伯羟基的生成而有助于仲羟基的形成。Pt/W-MCFs催化性能好的原因除了MCFs具有三维连续的大孔结构,有利于反应物的进入和产物的逸出,还有Pt纳米颗粒与金属氧化物界面上的单点四面体WVO4物种之间的协同作用(Pt纳米粒子吸附氢,因为溢流作用和WVO4形成氢化的WO4)。
      Pt/W-MCFs催化剂的活性和选择性表明,在Pt纳米粒子附近的WV物种易于接受邻近Pt纳米颗粒的外溢氢原子,从而促进甘油向1,3-PDO的快速转化。探索新的催化剂合成策略进一步的工作可以集中在控制最大限度地增加铂纳米颗粒附近的WV物种的数量。(来源:QYIM & AMSC CC LI编报)


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