氮掺杂碳催化剂

无金属HDO高选择性

首次实现简单氮掺杂碳催化剂对5-羟甲基糠醛的高选择性加氢脱氧，解决贵金属成本与稳定性问题。

李江 · Liu, Heyang · An, Zhidong · Yue, Kong · Huang, Lei · Duan, Delong · 龙冉 · Yang, Piaoping · Jiang, Yuan Ye · Liu, Jiaxing · Zhang, Junjie · Wan, Tong · Fu, Jiayi · Pan, Runze · Wang, Xintian · Vlachos, Dionisios G.

Journal of Catalysis 2023

参数信息

DMF产率

91 %

技术优势

无需贵金属

使用氮掺杂碳催化剂，避免贵金属成本，且不含金属，消除了高温溶剂中金属烧结或流失的问题。

产率高达91%

在最佳反应条件下，HMF加氢脱氧制DMF的产率达到91%，催化剂稳定性优异。

活性位点是铁

详细表征和DFT计算表明，热解中形成的ppm级FeN3位点驱动H2活化和脱氧，而非非金属元素。

应用场景

• 生物质转化：将生物质平台分子HMF转化为高值燃料DMF，替代石油基产品。
• 加氢脱氧催化剂：提供低成本、高稳定性的非金属催化剂，用于选择性加氢脱氧反应。
• 电化学催化：作为电极材料，利用其氮掺杂碳结构促进电化学反应中的电荷转移。
• 单原子催化：微量铁形成的FeN3单位点驱动关键步骤，体现单原子催化的高活性。