CoxSny金属间化合物的制备及其对柠檬醛选择性加氢的催化性能研究

　　α,β-不饱和醛选择性加氢生成不饱和醇是一类重要的精细化工反应，其中Co的金属间化合物催化剂表现出优异的不饱和醛选择性加氢性能。但是，目前Co基金属间化合物制备过程仍然存在合成条件苛刻，形貌、结构和组成难于控制以及使用有毒试剂等问题；且催化剂结构与催化性能之间的构效关系揭示仍是一个巨大的挑战。北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室的一个研究组发展了高效、绿色的Co基金属间化合物催化剂的制备方法，并对其结构与催化性能的构效关系进行了深入研究，相关研究成果发表在2016年7月23日的《Journal of Materials Chemistry A》上。 

　　图1 α,β-不饱和醛选择性加氢的Co–Sn金属间化合物（IMC）高效催化剂示意图。 

　　该研究组基于层状化合物水滑石(LDHs)独特的纳米结构，采用浸渍-共还原法制备了粒径均一的三种负载型Co–Sn金属间化合物（IMC）催化剂（Co2.9Sn2,CoSn和CoSn2）。将该催化剂应用于柠檬醛选择性加氢制不饱和醇反应中，表现出优异的催化性能。该课题组采用多种表征手段并结合理论计算揭示了Co–Sn IMCs中Sn的引入显著地改变了活性位Co的几何和电子结构。Sn对Co活性位进行分割且Sn电子向Co发生偏移，从而削弱了C=C双键的加氢能力，最终提高了不饱和醇的生成选择性。 

　　图2 三种负载型Co–Sn金属间化合物（IMC）催化剂（Co2.9Sn2, CoSn和CoSn2）和Co箔片的XANES和EXAFS分析数据。 

　　利用北京同步辐射装置（BSRF）1W1B-XAFS实验站的X射线吸收谱学实验手段证明了Sn电子向Co的转移；随着Sn含量的增加，Co原子逐渐被Sn原子均匀分散，确认了新的Co–Sn活性位的配位结合、电子结构和几何结构。 

　　该工作发展了一种柠檬醛选择性加氢的高效催化剂的制备方法，并深入研究了内在的构效关系。为新型Co基金属间化合物催化剂的结构设计和性能优化提供了新思路和实践基础。

　　发表文章： 

　　Junyao Zhou,   Yusen Yang,   Changming Li,  Shitong Zhang,   Yudi Chen,   Shuxian Shi,*  Min Wei*, Synthesis of Co–Sn Intermetallic Nanocatalysts toward Selective Hydrogenation of Citral, J. Mater. Chem. A 2016, 4, 12825-12832.