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ChemCatChem:高效且稳定的Cu-Cu2O@NC催化丙三醇转化制备乳酸2023-03-09
采用热解Cu-MOF的方法制备了Cu-Cu2O@NC催化剂,在N2气氛下实现了丙三醇的高效催化转化制备乳酸。Cu-Cu2O@NC-400催化剂在丙三醇催化转化制备乳酸反应中表现出了高催化活性和优异的循环使用性能。

 

 

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乳酸是一种具有高附加值的化学品,广泛应用于医药、化工、食品、农业和化妆品等领域。此外,乳酸可用作单体来合成生物可降解塑料聚乳酸,应用于绿色包装领域。目前工业上主要采用发酵法来制备乳酸,但仍需要发展新的化学方法来制备乳酸。丙三醇是生物柴油制备过程中产生的副产物。随着生物柴油工业的逐渐扩张,在市场上丙三醇过量供应。在N2气氛下将丙三醇转化为乳酸是实现丙三醇高效利用的重要手段之一。在丙三醇催化转化制备乳酸反应中,源于Cu价格便宜及其较好的催化活性,Cu基催化剂的研发受到较多关注。但因丙三醇催化脱氢制备乳酸反应通常需要在高温水相条件(180-230 ℃)下进行,Cu基催化剂会因Cu纳米粒子的聚集而失活。因此,构建高效且稳定的Cu基催化剂来催化丙三醇转化制备乳酸仍具有挑战性。

广东省科学院化工研究所张俊杰和陈佳志课题组采用热解Cu-MOF的方法制备了Cu-Cu2O@NC催化剂,并将其应用于丙三醇催化转化制备乳酸反应中;Cu-Cu2O@NC-400催化剂具有高催化活性和优异的稳定性。以Cu-Cu2O@NC-400为催化剂,在220 ℃下反应90 min,丙三醇转化率为100%,乳酸选择性达84.8%。Cu-Cu2O@NC-400催化剂可循环使用8次且其催化活性没有明显降低。源于N掺杂及高度分散的N掺杂C包覆的Cu纳米粒子,Cu-Cu2O@NC-400催化剂在丙三醇催化转化制备乳酸反应中表现出了高催化活性和优异的循环使用性能。该工作可为设计用于多元醇催化转化反应的高效且稳定的催化剂提供参考。

文信息

Efficient and Stable Cu-Cu2O@NC Catalysts for Selective Catalytic Conversion of Glycerol to Lactic Acid

Prof. Junjie Zhang, Xueying Wu, Prof. Jiazhi Chen, Prof. Xi Wang, Prof. Yuliang Mai

ChemCatChem

DOI: 10.1002/cctc.202201139

 

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