化学工程2024,Vol.52Issue(10) :13-18,51.DOI:10.3969/j.issn.1005-9954.2024.10.003

温和条件下CoRu/Al2O3催化糠醛加氢脱氧制备2-甲基呋喃

Catalytic furfural hydrodeoxygenation to 2-methylfuran on CoRu/Al2O3 under mild conditions

高崇帅 王海永 朱天汉 陈龙 杜晓蕊 王晨光
化学工程2024,Vol.52Issue(10) :13-18,51.DOI:10.3969/j.issn.1005-9954.2024.10.003

温和条件下CoRu/Al2O3催化糠醛加氢脱氧制备2-甲基呋喃

Catalytic furfural hydrodeoxygenation to 2-methylfuran on CoRu/Al2O3 under mild conditions

高崇帅 1王海永 1朱天汉 2陈龙 3杜晓蕊 1王晨光1
扫码查看

作者信息

  • 1. 中国科学技术大学能源科学与技术学院,安徽 合肥 230026;中国科学院广州能源研究所,广东 广州 510640
  • 2. 中国科学院广州能源研究所,广东 广州 510640
  • 3. 中化学南方建设投资有限公司,广东 广州 510445
  • 折叠

摘要

生物质衍生平台分子糠醛在温和条件下经选择性加氢脱氧制备2-MF(2-甲基呋喃)近年来备受研究人员的关注.文中制备不同比例的CoRu/Al2O3双金属催化剂,探究其催化糠醛加氢脱氧制备2-MF的性能.研究表明少量Ru掺杂能够极大促进糠醛的加氢转化,且Ru掺杂比例与2-MF的产率呈火山型关系.当Co/Ru摩尔比为50∶1时,能够在较温和条件下(160℃,1 MPa H2)实现较高的2-MF收率(68%).XRD(X射线多晶粉末衍射)、TEM(透射电子显微镜)、XPS(X射线光电子能谱)、Py-FTIR(吡啶吸附红外光谱)等表征结果表明,当Ru掺杂量较低时,其高度分散与Co形成合金结构,并且发生Co、Ru之间的电子转移,形成含有表面氧空位的CoRuOx物种;而表面氧空位比例受到Ru掺杂量的影响,又决定了表面酸性位点的分布比例,从而影响CoRu/Al2O3催化剂的加氢脱氧性能.

Abstract

The production of 2-MF(2-methylfuran)from the biomass-derived platform molecule furfural by selective hydrodeoxygenation under mild conditions attracts great attention from researchers in recent years.The catalytic performance of different ratios of Ru-doped CoRu/Al2O3 catalysts for the hydrodeoxygenation of furfural to 2-MF was examined.It shows that a small amount of Ru doping can greatly promote the hydrodeoxygenation of furfural,and the proportion of Ru doping has a volcano relationship with the yield of 2-MF.Specifically,when the Co/Ru molar ratio is 50∶1,a high 2-MF yield(68%)is attainable under mild conditions(160℃,1 MPa H2).XRD,TEM,XPS and Py-FTIR characterisation demonstrate that at low Ru loading,Ru is highly dispersed,forming an alloy structure with Co,facilitating electron transfer between Co and Ru to generate CoRuOx species with surface oxygen vacancies.The proportion of the surface oxygen vacancies are affected by the amount of Ru doping,subsequently affecting the distribution of surface acidic sites on the CoRu/Al2O3 catalyst,thus impacting its hydrodeoxygenation performance.

关键词

糠醛/加氢脱氧/2-甲基呋喃/双金属催化剂

Key words

furfural/hydrodeoxygenation/2-methylfuran/bimetallic catalysts

引用本文复制引用

基金项目

中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划(YSBR-044)

国家自然科学基金资助项目(22309185)

广州市科技计划项目(2023A04J0663)

出版年

2024
化学工程
华陆工程科技有限责任公司

化学工程

CSTPCD北大核心
影响因子:0.438
ISSN:1005-9954
段落导航相关论文