NiMo合金衍生路易斯酸在木质素衍生酚类加氢脱氧（HDO）中的关键作用与机制研究

本研究通过水热法合成了一系列NiMo双金属催化剂，系统探讨了Ni0.75Mo0.25/ZrO2在愈创木酚加氢脱氧（HDO）反应中的卓越性能。该催化剂在250℃、5MPa条件下实现环己烷100%收率，其优异活性源于NiMo合金与金属Ni的协同效应。Mo的引入有效调控Ni的d带电子密度，形成富路易斯酸位点，促进C–O键断裂及环己醇转化。该催化剂对木质素模型化合物中α-O-4/β-O-4醚键断裂表现出广谱适应性，为绿色生物燃料生产提供了新策略。

　　

Highlight

材料

硝酸镍六水合物（98%）、氧氯化锆（99.5%）和愈创木酚购自阿拉丁（上海）。尿素购自科密。环己醇（>98%）购自生工生物（上海）。钼酸铵购自希恩思。十二烷和癸烷购自迈瑞。

催化剂合成

采用水热法合成催化剂。典型步骤为：将2.5 mmol Ni(NO₃)₂·6H₂O、7.5 mmol钼酸铵、5 mmol ZrO(NO₃)₂·xH₂O和...

催化剂表征

图2(a)展示了单金属和双金属Ni_(1-x)Mo_x/ZrO₂催化剂的X射线衍射（XRD）结果。所有催化剂均在2θ=30.2°、35.2°、50.4°和60.2°处显示四方相ZrO₂（JCPDS 79–1768）的晶体结构。在单金属Ni/ZrO₂中，NiO的特征峰明显出现在2θ=37.3°、43.3°、62.9°、75.5°和79.5°（JCPDS 47–1049）。在NiMo/ZrO₂中，于20.9°附近观察到MoO₃的特征峰（JCPDS 12–0517）。

结论

本研究合成了一系列双金属Ni_1-xMo_x/ZrO₂催化剂用于促进愈创木酚的加氢脱氧（HDO）反应。增强的金属分散性以及金属Ni与Mo之间的强相互作用促进了电子转移，显著增加了Ni⁰活性位点的形成。同时，NiMo合金的存在有效提高了催化剂表面路易斯酸位点的可及性，二者共同促进了愈创木酚的HDO活性。通过调节Ni/Mo摩尔比...