Co-Ni/MIL-101(Fe)金属有机框架重构调控:高效脱氧反应新策略与生物燃料升级

【字体: 时间:2025年08月10日 来源:Journal of Alloys and Compounds 6.3

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  【编辑推荐】本研究通过调控Co-Ni负载比例与MIL-101(Fe)载体,开发出具有3246.82 μmol/g酸位点的Co(6)-Ni(6)/MIL-(Fe)-C催化剂,在无氢条件下实现98.84%烃类产率(n-C15选择性85.43%),为生物质油脱氧(DO)提供了低成本高效解决方案,揭示了金属氧化物配位环境调控对催化效率的关键作用。

  

Highlight

本研究亮点在于通过精确调控Co-Ni/MIL-101(Fe)催化剂的活性位点结构,在无氢氮气氛围中实现了突破性脱氧性能——犹如在分子级别搭建了一座"金属-碳桥梁",使催化剂同时具备高密度酸碱位点(3246.82/1730.11 μmol/g)和独特孔道结构。

Physiochemical Characteristics of Prepared Catalysts

催化剂形貌特征显示,热解后的Co-Ni/MIL-101(Fe)完美保留了母体MOF的八面体骨架(图1)。这种"碳包覆金属"结构就像纳米级的反应巢穴,XRD图谱中明显的Co3O4和NiO特征峰证实了活性组分的成功锚定。特别有趣的是,Fe-O-C配位键的形成显著增强了电子转移效率,这通过H2-TPR还原峰向低温偏移得到验证。

Conclusion

结论表明,这种"金属氧化物-碳矩阵"协同作用机制:1)Fe-O位点作为电子高速公路促进C-O键断裂;2)介孔结构像分子高速公路加速底物扩散;3)双金属的"电子对话"效应降低活化能。该工作为设计下一代生物炼化催化剂提供了全新范式。

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