Cobalt single-atom and nano catalysts for efficient transfer hydrodeoxygenation of vanillin with formic acid

脱氢 催化作用 甲酸 化学 转移加氢 氢溢流 香兰素 加氢脱氧 选择性 无机化学 质子化 氢气储存 氢化物 甲醇 多相催化 分子 光化学 有机化学 纳米颗粒 碳纤维 双金属片 化学工程 甲苯 纳米- 分解 格式化
作者
Jie Li,Guangling Shi,Zisheng Xu,Lu Wang,Maofei Ran,Tao Dai
出处
期刊:Communications chemistry [Nature Portfolio]
卷期号:9 (1) 被引量:2
标识
DOI:10.1038/s42004-026-01947-2
摘要

This study presents a Co catalyst with coexisting single-atoms and nanoparticles on N-doped carbon (Co1+Con/N-C). Synthesized via a sacrificial MgO-template method, it achieves 100% vanillin conversion and >99% selectivity to 2-methoxy-4-methylphenol at 160°C using formic acid, outperforming single-component catalysts. Kinetic studies reveal a water-mediated dual hydrogen transfer pathway, lowering the apparent activation energy to 61.7 kJ/mol. Isotopic studies suggest a water-mediated mechanism, wherein water molecules facilitate proton transfer and hydrogen spillover through a hydrogen-bonding network. This process synergizes with formic acid dehydrogenation to enable a dual hydrogen transfer pathway, involving protonation of the aldehyde group and hydride (H⁻) attack. The catalyst maintains 95% conversion over ten cycles, demonstrating high stability for biomass upgrading. Synergistic effects between single-atom sites and nanoparticles can enhance the performance of single-atom catalysts. In this work, the authors design a catalyst that incorporates cobalt single atoms and nanoparticles co-anchored on a nitrogen-doped carbon support for the catalytic transfer hydrodeoxygenation of vanillin to 2-methoxy-4-methylphenol (MMP) using formic acid, reporting full vanillin conversion with over 99% selectivity for MMP at 160°C.

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
刚刚
汉堡包应助会飞的猪采纳,获得10
刚刚
erhao完成签到,获得积分10
1秒前
洁净的幼珊完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
七月不远完成签到,获得积分10
3秒前
qiqi完成签到,获得积分10
3秒前
Tasia完成签到 ,获得积分10
4秒前
ziyu完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
谜迪发布了新的文献求助20
5秒前
埃迪完成签到,获得积分10
5秒前
Lucas应助爱蕊灬采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
yanyanwang应助xch采纳,获得10
7秒前
七月不远发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
Fuckacdemic完成签到,获得积分10
8秒前
MMMMMa完成签到,获得积分10
8秒前
缥缈书本完成签到 ,获得积分10
8秒前
卞旭东完成签到,获得积分10
8秒前
时尚鑫鹏发布了新的文献求助10
8秒前
囡囝囿团发布了新的文献求助20
10秒前
小梁发布了新的文献求助10
10秒前
爆米花应助水天需采纳,获得10
10秒前
墨墨发布了新的文献求助10
11秒前
wanci应助三个气的大门采纳,获得10
12秒前
12秒前
蟹黄包完成签到 ,获得积分10
12秒前
Karma完成签到,获得积分10
12秒前
xiaoyi发布了新的文献求助10
13秒前
Hello应助ccchen采纳,获得10
13秒前
丰富沛山完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
明理向露完成签到,获得积分10
15秒前
FFF完成签到 ,获得积分10
16秒前
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
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 400
Too Much of Two Good Things: Investment Protection and Environmental Protection in International Law 260
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 7673653
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9240262
关于积分的说明 19904917
捐赠科研通 7243433
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3285640
关于科研通互助平台的介绍 2443771
邀请新用户注册赠送积分活动 2287936