发展非贵金属催化剂用于从生物质原料以可持续的方式制备燃料、化学品目前是个非常重要和具有挑战的目标。

有鉴于此，曼彻斯特大学杨四海(Sihai Yang)、华东理工大学龚学庆、王艳芹等报道通过结构独特的Co@CoO核壳结构催化剂，实现了高效率的生物质衍生物5-羟基甲基糠醛转化为2,5-二甲基呋喃。这种催化剂的催化反应性能达到目前报道的包括贵金属在内的催化剂最好结果。

本文要点

（1）

研究发现这种催化剂的催化活性位点是含有氧缺陷的CoO壳，而不是Co金属。通过各种光谱表征和计算模型，发现CoO壳中的氧缺陷不仅促进底物分子的异裂，而且将H₂均裂生成高反应活性的H^δ-物种，因此实现了优异的催化活性。Co@CoO在对木质素模型分子进行催化反应中同样展示了优异的性能。

（2）

本文研究首次展示了结构简单的氧化物催化剂用于将可再生生物质转化为化学品的前景。

参考文献

Xiang, S., Dong, L., Wang, ZQ. et al. A unique Co@CoO catalyst for hydrogenolysis of biomass-derived 5-hydroxymethylfurfural to 2,5-dimethylfuran. Nat Commun 13, 3657 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-31362-9

https://www.nature.com/articles/s41467-022-31362-9