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大連理工大學：鉑釕合金高效電催化苯甲酸衍生物加氫

文章來源：更新時間：2023-07-14 10:52:00

由苯甲酸及其衍生物制備精細化學品、醫藥中間體、工業原料等下游產品已受到廣泛關注。例如，苯甲酸選擇性加氫得到的環己甲酸是制備吡喹酮、己內酰胺、三聯胺等藥物必不可少的有機中間體，也是工業生產尼龍的重要步驟。針對上述反應，目前研究多采用熱催化轉化的方法，需要外部輸入氫氣，同時苯甲酸其缺電子芳環具有較高的共振能，反應需要在高溫高壓條件下進行，容易造成羧基加氫等副反應的發生。相比之下，電催化方法以水為氫源，室溫常壓下即可反應，更為環保。因此，如何實現溫和條件下苯甲酸向環己甲酸的綠色高效轉化成為研究熱點。

大連理工大學梁長海教授和陳霄副教授團隊采用共電沉積方法，制備了負載型鉑釕雙金屬催化劑用于苯甲酸電催化加氫制環己甲酸。優化金屬原子比的催化劑在酸性水相電解質中實現了高達92.9%的苯甲酸轉化率、100%的環己甲酸選擇性和62.2%的法拉第效率，是目前所報道的最優結果。同時，該催化劑也表現出優異的穩定性和電催化苯甲酸衍生物芳環加氫的普適性。此外，質子交換膜反應器的使用驗證了通過電合成方法大規模生產增值化學品的潛力。相關工作于近日以題為“Electrocatalysis as an Efficient Alternative to Thermal Catalysis over PtRu Bimetallic Catalysts for Hydrogenation of Benzoic Acid Derivatives”的研究型論文在Green Chemistry（DOI: 10.1039/D3GC01540H）期刊上發表。

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