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大連理工大學(xué)：鉑釕合金高效電催化苯甲酸衍生物加氫
文章來源：     更新時間：2023-07-14 10:52:00
        由苯甲酸及其衍生物制備精細化學(xué)品、醫(yī)藥中間體、工業(yè)原料等下游產(chǎn)品已受到廣泛關(guān)注。例如，苯甲酸選擇性加氫得到的環(huán)己甲酸是制備吡喹酮、己內(nèi)酰胺、三聯(lián)胺等藥物必不可少的有機中間體，也是工業(yè)生產(chǎn)尼龍的重要步驟。針對上述反應(yīng)，目前研究多采用熱催化轉(zhuǎn)化的方法，需要外部輸入氫氣，同時苯甲酸其缺電子芳環(huán)具有較高的共振能，反應(yīng)需要在高溫高壓條件下進行，容易造成羧基加氫等副反應(yīng)的發(fā)生。相比之下，電催化方法以水為氫源，室溫常壓下即可反應(yīng)，更為環(huán)保。因此，如何實現(xiàn)溫和條件下苯甲酸向環(huán)己甲酸的綠色高效轉(zhuǎn)化成為研究熱點。
 
        大連理工大學(xué)梁長海教授和陳霄副教授團隊采用共電沉積方法，制備了負載型鉑釕雙金屬催化劑用于苯甲酸電催化加氫制環(huán)己甲酸。優(yōu)化金屬原子比的催化劑在酸性水相電解質(zhì)中實現(xiàn)了高達92.9%的苯甲酸轉(zhuǎn)化率、100%的環(huán)己甲酸選擇性和62.2%的法拉第效率，是目前所報道的最優(yōu)結(jié)果。同時，該催化劑也表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性和電催化苯甲酸衍生物芳環(huán)加氫的普適性。此外，質(zhì)子交換膜反應(yīng)器的使用驗證了通過電合成方法大規(guī)模生產(chǎn)增值化學(xué)品的潛力。相關(guān)工作于近日以題為“Electrocatalysis as an Efficient Alternative to Thermal Catalysis over PtRu Bimetallic Catalysts for Hydrogenation of Benzoic Acid Derivatives”的研究型論文在Green Chemistry（DOI: 10.1039/D3GC01540H）期刊上發(fā)表。
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