光催化氧化5-羟甲基糠醛（HMF）合成2，5-二甲酰基呋喃(DFF)，同时析氢被认为是一种很有前途的方法。然而，探索一种活性稳定的光催化剂仍然是一项具有挑战性的工作。

基于此，山东大学Baibiao Huang，Zeyan Wang报道了提出了柔性超薄石墨氮化碳（UCNT）可能是一种理想的候选材料。

文章要点

1）在可见光照射下，UCNT具有光催化活性，在可见光照射下，催化活性分别为95.0和92.0 μmol g⁻¹ h⁻¹。重要的是，UCNT还表现出高的DFF选择性(95%)和良好的循环稳定性。

2）这种活性可能归因于HMF与UCNT之间有很强的特异性相互作用。固体核磁共振(NMR)和密度泛函理论(DFT)结果表明，HMF分子的扭曲结构可以与UCNT形成较强的相互作用，降低HMF氧化的脱氢能垒。此外，通过原位电子自旋共振（ESR）捕捉测试的机理研究表明·C₆H₄O₃是HMF氧化过程中的关键自由基中间体。

这项工作阐明了复杂生物质分子在柔性催化剂表面的相互作用，为生物质多相催化转化的进一步发展提供了思路。

参考文献

Xiaolei Bao, et al, Photocatalytic Selective Oxidation of HMF Coupled with H₂ Evolution on Flexible Ultrathin g-C₃N₄ Nanosheets with Enhanced N−H Interaction, ACS Catal. 2022

DOI：10.1021/acscatal.1c05357

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c05357