由于纳米多相催化中的尺寸效应和促进剂效应起着至关重要的作用，有效控制金属活性中心的粒径和电子密度对负载型纳米颗粒的研究具有挑战性和重要意义。

有鉴于此，云南大学方文浩副教授报道了Pd/C和Sn-Pd/C纳米催化剂用于无碱好氧氧化制香兰素，这不仅是醇选择氧化的基础研究中的一个具有挑战性的反应，而且对于生物基醇向增值化学品的实际转化也是一个具有挑战性的反应。

文章要点

1）研究人员通过改变催化剂制备温度，有效地将Pd纳米粒子的平均粒径从1.8 nm调整到6.7 nm，并通过添加不同负载量的SnO₂促进剂进一步改善了Pd/C催化剂的电子密度。通过TEM、HAADF-STEM、XPS、CO化学吸附和CO吸附的原位漂移红外光谱等表征能够深入了解钯纳米催化剂的独特催化性能。

2）研究人员推测Pd/C催化剂上香草醇无碱好氧氧化制香兰素的反应可能是结构敏感反应，Pd颗粒大小决定了Pd的分散性、催化活性Pd⁰位的比例和本征周转频率（iTOF）。1 wt%Pd/C（1.8 nm）催化剂在120 ℃、5 bar O₂和20  mg的条件下，9 h内iTOF为268 h^-1，香兰素的产率为100%。

3）研究发现，SnO₂中的Sn⁴⁺作为电子促进剂可以通过形成高活性的Pd⁰位来促进Pd/C的活性，从而显着降低了反应的表观活化能。在120 ℃、3 bar O₂和15 mg条件下反应6 h，0.1 Sn-Pd/C催化剂的iTOF高达458 h^-1，香兰素的产率为100%。

Weixiao Sun, et al, Effective Control of Particle Size and Electron Density of Pd/C and Sn-Pd/C Nanocatalysts for Vanillin Production via Base-Free Oxidation, ACS Catal., 2020

DOI: 10.1021/acscatal.0c01849

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c01849