甘油氧化反应综述
给各位关注甘油转化、特别是从事甘油氧化的同学。
应浙大催化研究所所长王勇的邀请,在《催化学报》纪念浙江大学催化研究所成立40周年的专刊上,撰写了一篇甘油氧化反应的小综述,介绍了本课题组及国内外在甘油氧化反应中的最新进展。
先是想和各位朋友一起讨论,希望有经验专家的多批评和指点,也希望对刚入门的同学有所帮助。
故事梗概,我们2003年开始做甘油氧化,当时是受企业委托做二羟基丙酮,后面合同期满后开始发表文章(2009年第一篇),被Prati和Hutchings等人推荐(Accounts Chemical Research 2015,48, 1403).
我们早期的研究发现:
(1) 采用活性炭负载的Pt纳米颗粒,只有PtNPs小到8纳米以下才具有较高的反应活性,但是,过小的PtNPs(<2纳米)却没有体现出其应有的优势,这主要是因为微孔结构的活性炭会导致部分PtNPs无法与甘油有效接触。
(2) 我们又采用了纳米碳管作为催化剂的载体,真正揭示了PtNPs的分散、形貌与其反应活性之间的关系。
(3) 在此基础上,为了减少扩散、中间体的强吸附对PtNPs的影响,还采用二维结构还原氧化石墨烯(RGO)及复合载体作为催化剂。活性提升明显。
(4) PtNPs在酸性条件下、在氧化反应中容易因流失、团聚、底物吸附等引起失活,为了抑制上述问题,我们前后又采用在载体中引入杂原子、制备合金、以及采用碳膜包覆等措施来改善催化剂的活性。
(5) 最后,我们还尝试了气固相甘油氧化,但是效果比文献差得太远,无法重复。
粗浅的认识,希望大家多提宝贵意见。
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