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Selective hydrogenolysis of 5-hydroxymethylfurfural to 5-methylfurfural over Au/TiO2

氢解 商品化学品 化学 产量(工程) 催化作用 羟甲基糠醛 化学工程 有机化学 材料科学 糠醛 工程类 冶金
作者
Lin Dong,Jordi Morales‐Vidal,Lili Mu,Licheng Li,Núria López,Javier Pérez-Ramı́rez,Zupeng Chen
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier]
卷期号:335: 122893-122893
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2023.122893
摘要

5-Methylfurfural (MF) is a critical commodity chemical used as food additive and synthetic intermediate. Opening a sustainable route towards highly selective synthesis of MF from 5-hydroxymethylfurfural (HMF) is of great significance, but has demonstrated extremely challenging. Herein, we report an efficient process for the selective production of MF from HMF over an anatase-supported gold catalyst (Au/a-TiO2). During the hydrogenolysis of HMF, the desired CO bond is maintained and MF can be obtained in a high yield of 83.1 %, exhibiting excellent stability both in batch and flow operation. A combination of experimental and theoretical analyses attribute the superior performance of Au/a-TiO2 to the synergistic effect of limited H access, low adsorption of reactants, and avoiding condensation, driven by the high concentration of oxygen vacancies in the support. This study highlights a novel approach of tailoring the coverage of active species for the selective transformation of renewable compounds into high-value-added chemicals.
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