有机化学 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (10): 3223-3232.DOI: 10.6023/cjoc202406017 上一篇 下一篇
研究论文
何君a, 王红星a,*(), 余成龙b,c, 张艳茹b,c, 王莹b, 王燕燕b,c, 张龙博b,c, 郭佳b,c, 钱庆利b,c,*(), 韩布兴b,c,d,*()
收稿日期:
2024-06-12
修回日期:
2024-07-29
发布日期:
2024-08-30
通讯作者:
王红星, 钱庆利, 韩布兴
基金资助:
Jun Hea, Hongxing Wanga(), Chenglong Yub,c, Yanru Zhangb,c, Ying Wangb, Yanyan Wangb,c, Longbo Zhangb,c, Jia Guob,c, Qingli Qianb,c(), Buxing Hanb,c,d()
Received:
2024-06-12
Revised:
2024-07-29
Published:
2024-08-30
Contact:
Hongxing Wang, Qingli Qian, Buxing Han
Supported by:
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基于简单的水热合成法制备了一系列不同Ir负载量的纳米花状的X% Ir/MoS2催化剂, 探究其在CO2加氢反应中的催化活性. Ir/MoS2催化剂呈现出纳米花状的形貌, 直径大约为800 nm, 纳米花上的二维纳米片分布良好, 这有利于活性位点的充分暴露. Ir的掺杂有效地调整了催化剂的电子结构, 能够使MoS2局部结构发生相变. 在较低的反应压力下, 1% Ir/MoS2催化剂表现出了最高的甲酸盐选择性(98%)和活性(8.6 mmol•g–1•h–1), 但是过量Ir的负载会导致Ir纳米颗粒发生团聚, 降低了产物的选择性和活性. 1% Ir/MoS2催化剂还表现出优异的催化稳定性, 在重复使用3次后催化活性没有显著降低. 还通过控制实验对催化机理和反应的溶剂效应进行了研究和讨论. 本研究为开发高性能的CO2加氢合成甲酸/甲酸盐催化剂提供了一条新的途径.
何君, 王红星, 余成龙, 张艳茹, 王莹, 王燕燕, 张龙博, 郭佳, 钱庆利, 韩布兴. 纳米花状Ir/MoS2催化剂用于CO2加氢高选择性制备甲酸盐[J]. 有机化学, 2024, 44(10): 3223-3232.
Jun He, Hongxing Wang, Chenglong Yu, Yanru Zhang, Ying Wang, Yanyan Wang, Longbo Zhang, Jia Guo, Qingli Qian, Buxing Han. Nanoflower-Shaped Ir/MoS2 Catalyst for Highly Selective Production of Formate by CO2 Hydrogenation[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2024, 44(10): 3223-3232.
[1] |
He, M.; Sun, Y.; Han, B. Angew. Chem., Int. Ed. 2022, 134, e202112835.
|
[2] |
Qian, Q.; Han, B. Nat. Sci. Rev. 2023, 10, nwad160.
|
[3] |
Ma, Z.; Legrand, U.; Pahija, E.; Tavares, J.; Boffito, D. Ind. Eng. Chem. Res. 2021, 60, 803.
|
[4] |
Wang, X. S.; Yang, X.; Chen, C. H.; Li, H. F.; Huang, Y. B.; Cao, R. Acta Chim. Sinica 2022, 80, 22. (in Chinese)
|
(王旭生, 杨胥, 陈春辉, 李红芳, 黄远标, 曹荣, 化学学报, 2022, 80, 22.)
|
|
[5] |
Bulushev, D.; Ross, J. Catal. Rev. 2018, 60, 544.
|
[6] |
Weilhard, A.; Qadir, M.; Sans, V.; Dupont, J. ACS Catal. 2018, 8, 1628.
|
[7] |
Álvarez, A.; Bansode, A.; Urakawa, A.; Bavykina, A.; Wezendonk, T.; Makkee, M.; Gascon, J.; Kapteijn, F. Chem. Rev. 2017, 117, 9804.
|
[8] |
Ma, R.; Song, G. G.; Xi, Q. Z.; Yang, L.; Li, E. Q.; Duan, Z. Chin. J. Org. Chem. 2019, 39, 2196. (in Chinese)
|
(马蓉, 宋格格, 奚秋贞, 杨柳, 李二庆, 段征, 有机化学, 2019, 39, 2196.)
|
|
[9] |
Deokar, G.; Vignaud, D.; Arenal, R.; Louette, P.; Colomer, J. Nanotechnology 2016, 27, 075604.
|
[10] |
Wang, Z.; Kang, Y.; Hu, J.; Ji, Q.; Lu, Z.; Xu, G.; Qi, Y.; Zhang, M.; Zhang, W.; Huang, R.; Yu, L.; Tian, Z.; Deng, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2023, 62, e202307086.
|
[11] |
Bharath, G.; Rambabu, K.; Morajkar, P.; Jayaraman, R.; Theerthagiri, J.; Lee, S.; Choi, M.; Banat, F. J. Hazard. Mater. 2021, 409, 124980.
|
[12] |
Mitchell, C.; Terranova, U.; Beale, A.; Jones, W.; Morgan, D.; Sankar, M.; Leeuw, N. Catal. Sci. Technol. 2021, 11, 779.
|
[13] |
Fu, X.; Peres, L.; Esvan, J.; Amiens, C.; Philippot, K.; Yan, N. Nanoscale 2021, 13, 8931.
|
[14] |
Schaub, T.; Paciello, R. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 32, 7278.
|
[15] |
Huang, W. B.; Qiu, L. Q.; Ren, F. Y.; He, L. N. Chin. J. Org. Chem. 2021, 41, 3914. (in Chinese)
|
(黄文斌, 邱丽琪, 任方煜, 何良年, 有机化学, 2021, 41, 3914.)
|
|
[16] |
Zhou, Y.; Liu, F.; Geng, S.; Yao, M.; Ma, J.; Cao, J. Mol. Catal. 2023, 547, 113288.
|
[17] |
Wang, C.; Yu, L.; Yang, F.; Feng, L. J. Energy Chem. 2023, 87, 144.
|
[18] |
Xie, Y.; Yu, X.; Li, X.; Long, X.; Chang, C.; Yang, Z. Chem. Eng. J. 2021, 424, 130337.
|
[19] |
Chang, C.; Tsai, Z.; Lin, K.; Nian, Y. J. Photochem. Photobiol.,A 2023, 445, 115027.
|
[20] |
Dong, H.; Gong, C.; Addou, R.; McDonnell, S.; Azcatl, A.; Qin, X.; Wang, W.; Hinkle, C.; Wallace, R. ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 38977.
|
[21] |
Hao, R.; Li, X.; Zhang, L.; You, H.; Fang, J. Nanoscale 2022, 14, 10449.
|
[22] |
Wang, Y.; Xu, Y.; Cheng, C.; Zhang, B.; Yu, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2023, 136, 4.
|
[23] |
Luo, Z.; Ouyang, Y.; Zhang, H.; Xiao, M.; Ge, J.; Jiang, Z.; Wang, J.; Tang, D.; Cao, X.; Liu, C.; Xing, W. Nat. Commun. 2018, 9, 2120.
|
[24] |
Wang, Z.; Zhang, L.; Ji, J.; Wu, Y.; Cai, Y.; Yao, X.; Gu, X.; Xiong, Y.; Wan, H.; Dong, L.; Chen, Y. Appl. Surf. Sci. 2022, 571, 151200.
|
[25] |
Zhang, J.; Xu, X.; Yang, L.; Cheng, D.; Cao, D. Small Methods 2019, 3, 1900653.
|
[1] | 高晋彬, 陆颖琪, 张辉, 高利柱, 熊兴泉. 生物质基催化剂在CO2化学转化中的应用[J]. 有机化学, 2024, 44(9): 2732-2741. |
[2] | 麦尔哈巴•居来提, 布鲁努尔•玉散, 阿不都热合曼•乌斯曼. 无催化剂和无添加剂条件下直接合成N-磺酰基胍类化合物[J]. 有机化学, 2024, 44(4): 1276-1283. |
[3] | 李路瑶, 贺忠文, 张振国, 贾振华, 罗德平. 三芳基碳正离子在有机合成中的应用[J]. 有机化学, 2024, 44(2): 421-437. |
[4] | 王凯悦, 许明诺, 李博, 伍广朋. 双功能硫脲催化剂在“一锅法”制备多肽和环状碳酸酯反应中的应用[J]. 有机化学, 2024, 44(10): 3206-3212. |
[5] | 李建文, 王涛, 陶晟, 陈飞, 李敏, 刘宁. SBA-15负载的N-杂环卡宾-吡啶钼配合物在二氧化碳转化制备环状碳酸酯中的应用[J]. 有机化学, 2024, 44(10): 3213-3222. |
[6] | 陈学伟, 于方彩, 田传洪. 1,1'-亚甲基二咪唑鎓多氢键供体催化剂促进常压下CO2与环氧化物的环加成反应[J]. 有机化学, 2024, 44(10): 3198-3205. |
[7] | 周宇飞, 贾肖飞. 非均相催化氢甲酰化的串联反应研究进展[J]. 有机化学, 2024, 44(10): 3147-3158. |
[8] | 赵秋婷, 王文光. 铁催化二氧化碳选择性氢化、硼氢化和硅氢化[J]. 有机化学, 2024, 44(10): 3106-3116. |
[9] | 董江湖, 宣良明, 王池, 赵晨熙, 王海峰, 严琼姣, 汪伟, 陈芬儿. 无过渡金属或无光催化剂条件下可见光促进喹喔啉酮C(3)—H官能团化研究进展[J]. 有机化学, 2024, 44(1): 111-136. |
[10] | 赵茜帆, 陈永正, 张世明. 碳基非金属催化剂在有机合成领域的应用及机理研究[J]. 有机化学, 2024, 44(1): 137-147. |
[11] | 张晓雨, 李欣燕, 崔冰, 邵志晖, 赵铭钦. 四氢-β-咔啉衍生物的设计、合成及抗氧化性能研究[J]. 有机化学, 2023, 43(8): 2885-2894. |
[12] | 卢凯, 屈浩琦, 陈樨, 秋慧, 郑晶, 马猛涛. 无催化剂、无溶剂条件下炔烃和烯烃与儿茶酚硼烷的硼氢化反应[J]. 有机化学, 2023, 43(6): 2197-2205. |
[13] | 莫百川, 陈春霞, 彭进松. 木质素及其衍生物负载金属催化剂在有机合成中的应用研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(4): 1215-1240. |
[14] | 陈祥, 欧阳文韬, 李潇, 何卫民. 可见光诱导有机光催化合成二氟乙基苯并噁嗪[J]. 有机化学, 2023, 43(12): 4213-4219. |
[15] | 吴利城, 伍贤青, 曲景平, 陈宜峰. Quinim配体的探索及其在镍催化烯烃的不对称胺甲酰基-烷基化反应的应用[J]. 有机化学, 2023, 43(12): 4239-4250. |
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