Copper Clusters Encapsulated in Carbonaceous Mesoporous Silica Nanospheres for the Valorization of Biomass-Derived Molecules

介孔材料 生物量(生态学) 催化作用 碳化 乙酰丙酸 碳纤维 化学工程 材料科学 烧结 分子 吸附 化学 有机化学 复合数 复合材料 工程类 地质学 海洋学
作者
Fujun Lan,Huiling Zhang,Chaoyue Zhao,Yu Shu,Qingxin Guan,Wei Li
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:12 (9): 5711-5725 被引量:92
标识
DOI:10.1021/acscatal.2c01270
摘要

Cu-based catalysts possess prominent properties in the selective hydrogenation of carbon-oxygen bonds but suffer from low stability due to high-temperature sintering. Dandelion-like nanosized mesoporous silica spheres (NMSSs) with short mesochannels can afford a nanoconfined space restraining the metal from aggregating. Herein, we report an air-assisted low-temperature carbonization of the surfactant template strategy for fabricating N-doped carbon-coated NMSSs (NC@NMSSs) encapsulated ultra-dispersed Cu cluster catalysts (Cu/NC@NMSSs). The as-obtained catalysts have demonstrated excellent performances in the hydrogenation of biomass-derived levulinic acid (LA) into γ-valerolactone (GVL), achieving a GVL yield as high as 96% and commendable stability in 100 h. The functional N species and C═O groups on the NC coating layer play a critical role in stabilizing and dispersing Cu clusters. Theoretical calculations reveal that the pyrrolic and pyridinic N sites can enrich LA reactants. Accordingly, the apparent activation energy (Ea) is reduced by half and the turnover frequency doubled compared to Cu/NMSS catalysts. Additionally, the catalysts displayed high hydrogenation activities for a variety of aldehydes, ketones, and nitroarenes. This work offers a convenient strategy for constructing promising Cu-based catalysts in upgrading biomass-derived compounds.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
阔达棉花糖完成签到 ,获得积分10
刚刚
Krsky发布了新的文献求助10
5秒前
钰泠完成签到 ,获得积分10
8秒前
胖头鱼发布了新的文献求助10
12秒前
Hello应助Krsky采纳,获得10
13秒前
大意的火龙果完成签到 ,获得积分10
13秒前
电池博士完成签到,获得积分10
14秒前
默默的沛菡完成签到 ,获得积分10
16秒前
Max完成签到,获得积分10
21秒前
顺顺当当完成签到 ,获得积分10
21秒前
甜蜜的紫菜完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
xkkk完成签到,获得积分10
28秒前
Krsky发布了新的文献求助10
29秒前
背包客完成签到 ,获得积分10
31秒前
小费完成签到 ,获得积分10
32秒前
Heart_of_Stone完成签到 ,获得积分10
36秒前
小米_M完成签到 ,获得积分10
38秒前
38秒前
38秒前
小蘑菇应助Krsky采纳,获得10
39秒前
wzbc完成签到,获得积分10
40秒前
sherry完成签到 ,获得积分10
40秒前
画龙点睛完成签到 ,获得积分10
42秒前
SimonShaw发布了新的文献求助30
43秒前
单纯的小土豆完成签到 ,获得积分0
50秒前
53秒前
一个小胖子完成签到,获得积分10
53秒前
BLACKCURRY完成签到 ,获得积分10
56秒前
57秒前
风想随心完成签到,获得积分10
58秒前
Krsky发布了新的文献求助10
59秒前
麦田麦兜完成签到,获得积分10
1分钟前
星辰大海应助Krsky采纳,获得10
1分钟前
真实的画板完成签到 ,获得积分10
1分钟前
大大大忽悠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
GentleFade完成签到,获得积分10
1分钟前
harden9159完成签到,获得积分0
1分钟前
506407完成签到,获得积分10
1分钟前
靓丽翠琴完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
A Case Study on Hotels as Noncongregate Emergency Living Accommodations for Returning Citizens 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7754497
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9301042
关于积分的说明 20260095
捐赠科研通 7336927
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3310859
关于科研通互助平台的介绍 2462095
邀请新用户注册赠送积分活动 2324120