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Fe2O3纳米片负载PdO-CuO双金属催化剂:高效绿色催化Suzuki–Miyaura偶联反应
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月01日 来源:ChemNanoMat 2.6
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为解决传统Suzuki–Miyaura偶联反应(SMC)对有毒溶剂和高温的依赖问题,研究人员开发了一种新型Fe2O3纳米片负载Pd-Cu双金属催化剂。通过XRD、TEM等技术证实其表面Pd2+/Pdδ+共存结构,在40℃温和条件下15分钟内实现99%产率,且循环5次仍保持90%活性。该研究为绿色碳碳键构筑提供了高效催化方案。
钯催化的铃木-宫浦偶联反应(Suzuki-Miyaura coupling, SMC)作为有机合成中碳碳键构筑的黄金标准,其绿色化改进一直是催化领域的攻关重点。这项研究巧妙设计了一种双金属Pd-Cu/Fe2O3纳米片催化剂,采用顺序浸渍法精准调控活性位点。X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)揭示其独特的核壳结构,X射线光电子能谱(XPS)则捕捉到关键电子效应——催化剂表面同时存在Pd2+和特殊价态Pdδ+(2<δ<4),与cuo纳米粒子产生"1+1>2"的协同效应。δ<4),与cuo纳米粒子产生"1+1>
在40℃的温和反应条件下,这种异相纳米催化剂展现出令人惊艳的催化效率:无需有毒溶剂或相转移剂,15分钟内即可将产物收率推至99%的顶峰。更难得的是,经过5次循环后仍保持90%以上的活性,就像马拉松选手拥有持久的爆发力。氢程序升温还原(H2-TPR)实验证实,Fe2O3纳米片载体不仅能稳定活性组分,还通过金属-载体相互作用(Metal-Support Interaction)优化了电子传输通道。这项研究为开发"双金属协同+纳米载体"的节能催化体系提供了新范式,犹如为绿色化学合成装上了高效引擎。
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