近年来,由于甘油作为生物柴油生产的主要副产物而供应过剩,以及1,3-丙二醇(1,3-PDO)作为高质量聚酯聚对苯二甲酸三甲基酯(PTT)的重要单体,选择性氢解甘油生产1,3-丙二醇引起了广泛的研究关注,然而这仍是一项重要但具有挑战性的反应。
有鉴于此,中国科学院大连化学物理研究所王爱琴研究员和刘菲、张涛院士等人,开发了一种新型催化剂0.1Au-2Pt/7.5W/Al,该催化剂既具有高甘油转化率(77.5%),又具有高1,3-PDO选择性(54.8%),均明显高于对应的无Au催化剂。
本文要点
1)在Pt/W/Al催化剂中加入少量的Au(最多为0.1 wt %),可以显著提高甘油加氢反应中1,3-PDO的产率。HAADF-STEM研究表明,0.1Au-2Pt/7.5W/Al的结构特征是〜2 nm Pt NPs的周围装饰有Au-WOx,其中Au添加剂最有可能以单个原子的形式存在。
2)化学吸附和XPS实验表明,还原后的Pt NPs和WOx之间的SMSI效应使W5+Ox部分覆盖在Pt表面,使暴露的Pt表面减少。Au的存在通过电子从W转移到Au减轻了Pt-WOx的SMSI,从而使Pt表面更暴露。
参考文献:
Ben Wang et al. Promoting the Effect of Au on the Selective Hydrogenolysis of Glycerol to 1,3-Propanediol over the Pt/WOx/Al2O3 Catalyst. ACS Sustainable Chem. Eng., 2021.
DOI: 10.1021/acssuschemeng.1c00880
https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.1c00880