纳米金催化CO/H2O选择还原不饱和羰基化合物的研究

批准号:
21073042
项目类别:
面上项目
资助金额:
37.0 万元
负责人:
曹勇
依托单位:
学科分类:
B0202.催化化学
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
杜贤龙、王苗苗、倪吉、何林、孙浩、黄均、汤春红
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中文摘要
以负载型纳米金为催化剂的催化选择加氢反应是近期发现的一类具有重要应用前景的新催化反应体系,与传统贵金属催化剂相比在控制反应选择性方面独具优势;但金对分子氢固有的弱吸附特性严重制约了其在加氢合成领域中的实际应用。申请人前期研究表明,以低温水煤气变换(WGS)反应原位产生的活性氢物种为氢源,负载型纳米金可在温和条件下实现硝基化合物及不饱和醛的高选择性催化还原,显示出远高于文献值的还原性能。本项目中,申请人拟从反应耦合设计思路出发,进一步研究纳米金催化CO/H2O选择还原不饱和酮制烯醇的反应活性和产物选择性;结合多种理化表征手段和反应评价,全面深入认识纳米金催化CO/H2O选择还原反应的关键因素(纳米金尺寸、载体性质、底物分子、反应压力等)对活性和选择性的影响;利用多种原位动态表征技术揭示WGS反应与羰基选择还原的低温耦合机制,为设计发展新一代高活性、高选择性的纳米金催化还原体系提供理论指导。
英文摘要
针对纳米金催化选择加氢所存在的H2解离速率低等问题,以纳米金催化CO/H2O及H2O等相关小分子的活化及定向转化为主线,主要开展了不同组成、形态及结构的氧化物载体担载的纳米Au催化剂的制备、表征及其在低温水煤气变换反应条件下催化选择还原多类不饱和有机化合物的研究,在实验难度大且具有挑战性的绿色与可持续催化研究领域中取得了若干突破性进展。在CO/H2O条件下的选择还原反应研究中,研究并揭示了液相有机反应中负载型纳米Au的催化多功能性,利用反应耦合与氢转移策略实现了不饱和酮选择还原及环氧化物选择脱氧。在对腈水合以及喹啉高选择性催化加氢制四氢喹啉等反应的研究中,揭示并阐明了对纳米Au具有较强配位作用的反应底物与H2O及H2等小分子间协同活化的催化本质。在此基础上,揭示了尺寸/载体对Au催化甲酸低温分解的调控作用,以氧化锆负载亚纳米金实现了液体甲酸低温选择分解制氢并在探索将金催化用于生物基平台化合物的高值利用方面取得了进展。这些认识对于深入理解贵金属固有催化特性及进一步发展用于液相绿色精细有机合成的新一代高活性高选择性纳米催化体系将具有重要的借鉴及指导作用。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1002/chem.201100393
发表时间:2011-06
期刊:Chemistry
影响因子:--
作者:Chunlin Tang;Lin He;Yongmei Liu;Yong Cao;Heyong He;Kangnian Fan
通讯作者:Chunlin Tang;Lin He;Yongmei Liu;Yong Cao;Heyong He;Kangnian Fan
Titania-Supported Iridium Subnanoclusters as an Efficient Heterogeneous Catalyst for Direct Synthesis of Quinolines from Nitroarenes and Aliphatic Alcohols
二氧化钛负载的铱亚纳米团簇作为高效多相催化剂,用于硝基芳烃和脂肪醇直接合成喹啉
DOI:10.1002/anie.201104089
发表时间:2011-01-01
期刊:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
影响因子:16.6
作者:He, Lin;Wang, Jian-Qiang;Fan, Kang-Nian
通讯作者:Fan, Kang-Nian
DOI:10.1002/cssc.201200674
发表时间:2013
期刊:ChemSusChem
影响因子:8.4
作者:Lei Yu;Xianlong Du;Jing Yuan;Yongmei Liu;Yong Cao;Heyong He;Kangnian Fan
通讯作者:Lei Yu;Xianlong Du;Jing Yuan;Yongmei Liu;Yong Cao;Heyong He;Kangnian Fan
Graphite oxide as an efficient and durable metal-free catalyst for aerobic oxidative coupling of amines to imines
氧化石墨作为一种高效耐用的无金属催化剂,用于胺与亚胺的有氧氧化偶联
DOI:10.1039/c2gc16681j
发表时间:2012-01-01
期刊:GREEN CHEMISTRY
影响因子:9.8
作者:Huang, Hai;Huang, Jun;Fan, Kang-Nian
通讯作者:Fan, Kang-Nian
Highly Chemo- and Regioselective Transfer Reduction of Aromatic Nitro Compounds using Ammonium Formate Catalyzed by Supported Gold Nanoparticles
使用负载型金纳米粒子催化的甲酸铵对芳香族硝基化合物进行高度化学和区域选择性转移还原
DOI:10.1002/adsc.201000621
发表时间:2011-02-11
期刊:ADVANCED SYNTHESIS & CATALYSIS
影响因子:5.4
作者:Lou, Xia-Bing;He, Lin;Fan, Kang-Nian
通讯作者:Fan, Kang-Nian
催化串联原位过氧化氢液相环氧化/双羟化乙烯研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54万元
- 批准年份:2022
- 负责人:曹勇
- 依托单位:
非贵金属催化甲酸制氢及催化材料设计
- 批准号:21972024
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:曹勇
- 依托单位:
生物基多羧酸多相催化脱羧制甲基丙烯酸
- 批准号:21773033
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:64.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:曹勇
- 依托单位:
基于分子氧还原活化的甲烷低温直接催化转化
- 批准号:91545108
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:77.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:曹勇
- 依托单位:
5-羟甲基糠醛选择转化制可再生对二甲苯的多相催化研究
- 批准号:21473035
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:85.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:曹勇
- 依托单位:
基于纳米金催化甲酸分解的高选择性低温制氢反应研究
- 批准号:21273044
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:90.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:曹勇
- 依托单位:
镓氧化物载金纳米体系催化的醇液相选择氧化研究
- 批准号:20873026
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:35.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:曹勇
- 依托单位:
核-壳式纳米复合催化剂的设计合成及其分子识别催化性能研究
- 批准号:20473021
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2004
- 负责人:曹勇
- 依托单位:
新型金属/有机杂化催化剂的设计及直接法制H2O2研究
- 批准号:20203003
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:21.0万元
- 批准年份:2002
- 负责人:曹勇
- 依托单位:
国内基金
海外基金
