Cooperative catalysis of Co single atoms and nanoparticles enables selective CAr−OCH3 cleavage for sustainable production of lignin-based cyclohexanols

环己醇 木质素 键裂 愈创木酚 催化作用 分子内力 纳米颗粒 选择性 化学 氢键 化学工程 劈理(地质) 材料科学 光化学 有机化学 分子 工程类 复合材料 断裂(地质)
作者
Baoyu Wang,Peng Zhou,Ximing Yan,Hu Li,Hongguo Wu,Zehui Zhang
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:79: 535-549 被引量:62
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2022.12.020
摘要

In this work, a dual-size MOF-derived Co catalyst (0.2Co1-NPs@NC) composed of single atoms (Co1) and highly dispersed nanoparticles (Co NPs) was prepared by in-situ Zn evaporation for the high-performance conversion of lignin-derived o-methoxyphenols (lignin oil) to cyclohexanols (up to 97% yield) via cascade demethoxylation and dearomatization. Theoretical calculations elaborated that the dual-size Co catalyst exhibited a cooperative effect in the selective demethoxylation process, in which the Co NPs could initially dissociate hydrogen at lower energies while Co1 remarkably facilitated the cleavage of the CAr − OCH3 bond. Moreover, the intramolecular hydrogen bonds formed in the o-methoxy-containing phenols were found to result in a decrease in the bond energy of the CAr − OCH3 bond, which was more prone to be activated by the dual-size Co sites. Notably, the pre-hydrogenated intermediate (e.g., 2-methoxycyclohexanol from guaiacol) is difficult to undergo demethoxylation, indicating that the selective CAr − OCH3 bond cleavage is a prerequisite for the synthesis of cyclohexanols. The 0.2Co1-NPs@NC catalyst was highly recyclable with a neglect decline in activity during five consecutive cycles. This cooperative catalytic strategy based on the metal size effect opens new avenues for biomass upgrading via enhanced C O bond cleavage of high selectivity.
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
Xiaoli发布了新的文献求助10
1秒前
Guochunbao完成签到,获得积分10
2秒前
人工智能小配方完成签到,获得积分10
3秒前
仙女完成签到 ,获得积分10
8秒前
Xiaoli完成签到,获得积分10
13秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
今天也要好好学习完成签到,获得积分10
22秒前
小山己几完成签到,获得积分10
31秒前
科研通AI2S应助惜昭采纳,获得10
31秒前
arsenal完成签到 ,获得积分10
38秒前
深藏blue完成签到 ,获得积分10
39秒前
43秒前
桃李之乐应助JIN采纳,获得40
44秒前
雪花完成签到 ,获得积分10
50秒前
雨辰完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Vivian完成签到 ,获得积分10
1分钟前
淞淞于我完成签到 ,获得积分0
1分钟前
天仙狂醉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
任性铅笔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
惜昭发布了新的文献求助10
1分钟前
街道办柏阿姨完成签到 ,获得积分10
1分钟前
超级的诗兰完成签到,获得积分10
1分钟前
外向的凝阳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
包容明辉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
幽默囧完成签到,获得积分10
2分钟前
李林鑫完成签到 ,获得积分10
2分钟前
夜乡晨完成签到 ,获得积分10
2分钟前
leo完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
aaronroseman完成签到 ,获得积分10
2分钟前
cxm发布了新的文献求助10
2分钟前
lhn完成签到 ,获得积分10
2分钟前
monday完成签到,获得积分10
2分钟前
鼠鼠完成签到 ,获得积分10
2分钟前
cxm完成签到,获得积分10
2分钟前
贪玩初彤完成签到 ,获得积分10
2分钟前
赫安完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6353178
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8168028
关于积分的说明 17191451
捐赠科研通 5409215
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2863626
邀请新用户注册赠送积分活动 1840960
关于科研通互助平台的介绍 1689833