在一种基于PCM（相变材料）设计的储热催化剂上，通过原位热缓冲作用高效选择性地将苄醇氧化为苯甲醛，并促进了活性氧（ROS）的生成

《Journal of Materials Chemistry A》：Highly efficient selective oxidation of benzyl alcohol to benzaldehyde on a PCM-engineered heat-storage catalyst via in situ thermal buffering and facilitated ROS yield

本研究设计并合成了新型热存储催化剂MEPCM@CuBTC，通过包裹n-二十二烷并表面负载CuBTC纳米颗粒，实现动态热缓冲与高活性超氧自由基（·O2?）协同作用，有效抑制副反应并提升苯甲醇氧化为苯甲醛的选择性达100%，为放热反应催化剂开发提供新思路。

　　

开发出能够在有效管理反应热的同时保持高选择性的先进催化系统，仍然是异相催化领域中的一个重大挑战。在这项工作中，我们报道了一种新型相变材料（PCM）工程化热存储催化剂MEPCM@CuBTC的合理设计与合成，该催化剂集成了热调节和催化功能。该催化剂是通过将二十二碳烷（n-docosane）封装在Cu?O壳层中，并在表面原位生长纳米级的CuBTC颗粒来制备的。这种独特的结构使得反应热能够通过PCM核心的热存储能力被动态吸收，从而防止局部过热并抑制与热失控相关的副反应。PCM与CuBTC的协同整合显著增强了活性氧（ROS）的生成，尤其是超氧阴离子（·O??），这些活性氧在促进苯甲醇的选择性氧化过程中起着关键作用。制备的MEPCM@CuBTC-4h表现出优异的分子氧活化能力和原位热缓冲能力，实现了75.8%的苯甲醇转化率以及100.0%的对苯甲醛的选择性。详细的机理研究表明，PCM促进的超氧阴离子途径在氧化过程中占主导地位，优于羟基自由基（·OH）介导的途径。这项工作为应用于放热反应的催化剂设计提供了新的思路，并为热电协同催化系统开辟了新的范式。