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可回收Pt/TiO2纳米复合材料在水中选择性氧化芳香醇制备醛

2021年01月21日  阅读次数:

原文链接:https://doi.org/10.1002/cctc.201000303
         醇类选择性氧化为醛类是合成精细化学品的关键反应,因为醛类衍生物广泛应用于调味品、糖果和饮料行业。钯、铂和铜等催化剂通常有助于醇类的高效好氧氧化。光催化,在紫外光照射下,纳米结构的金红石、锐钛矿和TiO2上已经报道了芳香醇选择性光催化氧化为水中醛类化合物。催化领域的一个重大挑战是开发对可见光具有高活性响应的新型光催化剂,这将允许利用阳光,一种丰富和清洁的低成本能源。最近,在含有染料敏化TiO2和2,2,6,6-四甲基哌啶氧基(TEMPO)的催化剂体系中,在可见光照射下对有机溶剂中的醇进行了选择性氧化。本文报告了一种选择性氧化芳香醇为水中醛类的替代策略,该策略基于铂纳米粒子在室温可见光照射下沉积在TiO2(Pt/TiO2)膜上的表面等离子体共振,具有高选择性和相对长期的稳定性。贵金属纳米粒子的表面等离子体共振由于其独特的性质以及在多色成像、光伏电池、化学传感器等领域的广泛应用,近年来备受关注,在金属纳米粒子/TiO2纳米薄膜上也实现了电荷分离,并成功地应用于光伏电池、光催化和光刻。然而,据我们所知,等离子体驱动的醇到醛的选择性转化从未被报道。此外,与动力催化剂(例如TEMPO基系统)相比,薄膜催化剂更容易从系统中分离并进行再循环。此外,氧化是在水中进行的,与有机溶剂相比,水更安全、更便宜、更环保。更重要的是,产品可以通过简单的倾析分离,催化剂溶液可以循环使用。



这一研究近期发表在Wiley - VCH Verlag GmbH & CO. KGaA出版集团旗下的ChemCatChem期刊上,文章第一作者为翟婉莹,通讯作者为华东师范大学田阳教授。