Nat Commun：原子掺杂Fe的MoO2上的亚纳米铜团簇用于将呋喃甲醛升级为航空生物燃料

Nanoyu

2022-05-12

单团簇催化剂因其可修饰的单团簇位点和载体而被认为是用于多相催化中的多功能促进剂。

近日，华南理工大学李映伟教授，Ruiqi Fang报道了将亚纳米铜（Cu）团簇分散在铁掺杂的MoO₂载体上，用于生物质衍生的呋喃甲醛增值化。

文章要点

1）系统表征表明，Fe原子掺杂的MoO₂纳米晶（Cu₄/Fe_0.3Mo_0.7O₂@C）均匀地锚定着均匀的Cu团簇（平均由四个Cu原子组成）。Fe在MoO₂中的原子掺杂显著改变了电子结构，从而导致了负载型Cu团簇内部的电荷重新分布。

2）实验结果显示，制备的Cu₄/Fe_0.3Mo_0.7O₂@C催化剂对呋喃甲醛与C₃~C₁₀伯醇/仲醇的氧化偶联生成C₈~C₁₅醛/酮（航空生物燃料中间体）的催化性能优于传统制备的催化剂。

3）研究人员通过密度泛函理论（DFT）计算和对照实验进一步解释了Cu₄/Fe_0.3Mo_0.7O₂@C在氧化偶联反应中的结构和组成优势，阐明了反应途径和相关中间体。

参考文献

Zhao, X., Wang, F., Kong, X. et al. Subnanometric Cu clusters on atomically Fe-doped MoO2 for furfural upgrading to aviation biofuels. Nat Commun 13, 2591 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-30345-0

https://doi.org/10.1038/s41467-022-30345-0