生物质衍生的5-羟甲基糠醛（HMF）催化转化为高质量的生物燃料2,5-二甲基呋喃（DMF）对于生物质的利用具有重要意义，但仍然是一个巨大的挑战。

有鉴于此，中山大学纪红兵教授和何晓辉等人，通过一种简单的、环保的、且可扩展的球磨方法，合成公斤水平的Co合金Pt(Pt₁/Co)单原子合金(SAA)催化剂，对HMF加氢至DMF表现出优异的催化性能。

本文要点

1）以性质非常接近两种乙酰丙酮盐为原料，通过球磨法成功地实现了铂在钴纳米颗粒原子级分布（即Pt₁/Co）的单原子合金催化剂。该催化剂对甲基糠醛加氢脱氧为DMF表现出优异的催化性能，在1.0 MPa H₂, 180℃条件下2 h，羟甲基糠醛转化率为100%，对DMF的选择性为92.9%。

2）研究反应路径表明HMF中C═O键的氢解反应形成2,5-二羟甲基呋喃是加氢脱氧过程中的主要途径，并受Pt和Co的协同作用促进。连续运行五次后，显示出极好的稳定性而不会聚集。

3）更重要的是，该方法实现了公斤级Pt₁/Co的批量生产，简易高效，无溶剂、无尺寸放大效应，使其具有实际应用的潜力。此外，通过改变乙酰丙酮盐前体，还展示了不同的钴负载贵金属SAA催化剂（M₁/Co，M = Pd，Ru，Ir和Rh）的一般合成。

总之，该工作不仅提供了一种简便且易于扩展的SAA催化剂合成方法，而且还为生物质的开发开辟了新途径。

参考文献：

Tao Gan et al. Facile Synthesis of Kilogram-Scale Co-Alloyed Pt Single-Atom Catalysts via Ball Milling for Hydrodeoxygenation of 5-Hydroxymethylfurfural. ACS Sustainable Chem. Eng., 2020.

DOI: 10.1021/acssuschemeng.0c02065

https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.0c02065