近日,赵学波教授接受国际期刊《Materials Chemistry Frontiers》(材料化学前沿)主编邀请,发表题为“Recent advances in metal-organic framework based heterogeneous catalysts for furfural hydrogenation reactions”(金属有机框架材料制备的催化剂促进糠醛加氢反应的最新研究进展)的综述论文,赵学波教授和王海彦教授联合指导的博士研究生付秋菊同学为这篇综述的第一作者,赵教授的博士研究生姜慧敏同学为共同一作,论文系统总结了近年来MOFs基衍生催化剂将生物质糠醛升级为高附加值化学品的研究进展。
近年来,基于金属有机框架(MOF)材料的多相催化剂已广泛应用于生物质糠醛加氢反应,其中很多研究报道关注于将糠醛转化为高附加值化学品,因此迫切需要全面的总结最近的研究进展,以便在未来更好地实现商业应用。该综述通过按照不同的反应途径进行分类,总结了近年来以MOF基多相催化剂(包括MOF、MOF衍生物和MOF复合材料)催化糠醛升级的研究进展。此外,还总结了MOF基催化剂催化糠醛加氢制备高附加值化学品中的一些关键问题和发展前景。本文对MOFs基多相催化剂的制备和合理设计,为糠醛向高附加值化学品的升级提供了有价值的指导。
虽然MOF基催化剂在糠醛加氢到高附加值化学品方面已经取得了相当大的进展,但是仍然存在对反应机理认识不足、反应物在催化位点处吸附构型难以确定和苛刻的反应条件等问题。因此,今后需要进一步探索并揭示各反应途径的反应机理,以更好地设计催化剂,催化糠醛高选择性转化为目标分子。此外,反应物/中间分子在不同金属表面上的吸附构型应该进一步明确,以便为不同的目标产物选择合适的催化剂。最后,MOF基衍生催化剂需要经过合理的调整,以便在温和的条件下实现糠醛加氢,早日实现从实验室向工业规模的过渡。综上所述,设计和调控MOF基催化剂用于糠醛分子升级转化仍有很大潜力。
该综述得到审稿专家的一致肯定,为今后MOF基衍生催化剂在糠醛加氢中的设计与制备提供有价值的指导。
原文链接: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/qm/d2qm01181f