传统石化原料生产精细化学品需要一系列预活化步骤,以便于后续的进一步转化。如何选择性的引入这一部分功能性基团制约了石化原料的催化效率。生物质液相重整技术可以得到丁二酸等多种平台分子,以这些平台分子作为原料生产化学品可以避免石化原料所需的功能化步骤,并且可以提供更加多样化的合成策略。梁长海教授题组在平台分子丁二酸催化加氢转化以及相关催化材料的制备方面取得了一系列创新性成果(Ind. Eng. Chem. Res., 2014, 53, 9638-9645; Catal. Sci. Technol., 2015, 5, 2441-2448; Ind. Eng. Chem. Res., 2017, 56, 4672-4683)。该团队在前期研究工作的基础上,博士生邸鑫和青年教师李闯博士采用微波辅助热解法高效制备了Re-Pt、Re-Rh双金属催化剂,并从动力学角度研究了双金属协同效应在丁二酸催化转化当中的作用。研究指出双金属协同效应可以显著降低反应的活化能促进双羧酸基团的加氢转化。并且金属间的相互作用可以促进金属原子上中等强度的氢气吸附与活化,进而促使内酯加氢开环,选择性的增加1,4-丁二醇的产生。同时,强相互作用更有助于抑制催化剂的氢解效应,减少反应产物进一步的裂解,避免副产物的累计。该研究有助于深入认识Re基双金属催化剂的协同作用并为丁二酸等双羧基分子的加氢反应机理提供更加深入的理解。相关研究成果以“Influence of Re – M interactions in Re – M/C bimetallic catalysts prepared by a microwave-assisted thermolytic method on aqueous-phase hydrogenation of succinic acid”为题,发表在Catalysis Science &Technology, 2017, 7, 5212-5223,并被该杂志选为封面文章以及Hot Paper。
该项研究得到了国家自然科学基金、中法蔡元培项目以及大连理工大学的支持。