铜镍双金属催化剂载体对糠醇氢化重排制环戊酮的影响机制研究

来自SCI的研究人员针对生物质衍生糠醛/糠醇可持续合成环戊酮这一碳中和产业热点，系统研究了SiO2和含铝硅酸盐载体（Al-MCM-41、MCM-22等）的织构特性与酸度对CuNi合金纳米颗粒（5wt%-5wt%）催化性能的影响。研究发现：5Cu5Ni/H-Beta催化剂在糠醇转化率近100%时实现67%环戊酮选择性，且载体中适度酸性位点（如MCM-41系列）更利于串联反应进行。该研究为生物基平台分子高值化转化提供了新策略。

　　

这项研究深入探究了不同载体负载的铜镍双金属催化剂(CuNi)在生物质衍生糠醇(furfuryl alcohol)转化为环戊酮(cyclopentanone)过程中的关键作用。采用16纳米粒径的CuNi合金颗粒，通过对比SiO₂、Al-MCM-41、ZSM-5等载体的酸性特征发现：5Cu5Ni/H-Beta催化剂凭借1.37 mmol g^?1的总酸度表现最佳，而ZSM-5载体则拥有最多的强酸位点(0.43 mmol g^?1)。实验证实，相较于糠醛(furfural)，以5wt%糠醇水溶液为原料时，H-Beta负载催化剂可实现近完全转化与67%的目标产物选择性。机理分析指出，含有适度酸性位点且强酸位较少的分子筛载体（如MCM系列）更有利于串联催化过程的进行。该工作为开发生物质资源高值化利用的绿色催化体系提供了重要参考。