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大连理工大学：铂钌合金高效电催化苯甲酸衍生物加氢
发表于 2024-08-05
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由苯甲酸及其衍生物制备精细化学品、医药中间体、工业原料等下游产品已受到广泛关注。例如，苯甲酸选择性加氢得到的环己甲酸是制备吡喹酮、己内酰胺、三联胺等药物必不可少的有机中间体，也是工业生产尼龙的重要步骤。针对上述反应，目前研究多采用热催化转化的方法，需要外部输入氢气，同时苯甲酸其缺电子芳环具有较高的共振能，反应需要在高温高压条件下进行，容易造成羧基加氢等副反应的发生。相比之下，电催化方法以水为氢源，室温常压下即可反应，更为环保。因此，如何实现温和条件下苯甲酸向环己甲酸的绿色高效转化成为研究热点。
大连理工大学梁长海教授和陈霄副教授团队采用共电沉积方法，制备了负载型铂钌双金属催化剂用于苯甲酸电催化加氢制环己甲酸。优化金属原子比的催化剂在酸性水相电解质中实现了高达92.9%的苯甲酸转化率、100%的环己甲酸选择性和62.2%的法拉第效率，是目前所报道的最优结果。同时，该催化剂也表现出优异的稳定性和电催化苯甲酸衍生物芳环加氢的普适性。此外，质子交换膜反应器的使用验证了通过电合成方法大规模生产增值化学品的潜力。相关工作于近日以题为"Electrocatalysis as an Efficient Alternative to Thermal Catalysis over PtRu Bimetallic Catalysts for Hydrogenation of Benzoic Acid Derivatives"的研究型论文在Green Chemistry（DOI: 10.1039/D3GC01540H）期刊上发表。
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