利用含铁的多金属氧酸盐/CdS光催化体系对糠醇进行选择性脱氢偶联反应

《ChemSusChem》：Selective Dehydrogenative Coupling of Furfuryl Alcohol Using an Fe-Containing Polyoxometalates/CdS Photocatalytic System

　　

摘要

生物质来源的糠醛醇（FA）的光催化脱氢偶联为同时实现生物质升级和太阳能到化学能转换提供了一种有前景的途径。本文合成了两种新型的含铁多金属氧化物（POMs），分别为Fe^II₂(H₂O)₆H₁₉[Fe^III₇Sb^{V₄(H₂O)₁₂W₆O₂₀K₂(C₄H₂O₆)₂(B-β-SbIIIW₉O₃₃)₆]·55H₂O（1）和FeII₂(H₂O)₆Na₄H_11.8[FeIII_8.6(H₂O)₁₆W_8.4O₂₂Na₂(B-β-BiIIIW₉O₃₃)₆]·41H₂O（2），这两种多金属氧化物通过一步溶剂热法制备，并与CdS纳米棒（CdS NRs）结合，用于在450 nm LED光照下催化FA的转化。其中，1/CdS表现出优异的性能，FA转化率达到了78.95%，对氢呋喃（HDF）的选择性为85.91%，同时能高效生成H₂（产量为13.49 μmol）。结构和机理研究表明，CdS纳米棒与含铁多金属氧化物之间的协同作用促进了电荷分离和迁移，从而提高了光催化效率。这项工作展示了过渡金属修饰的多金属氧化物在生物质综合利用和太阳能燃料生产方面的潜力。}

图形摘要

新型含铁多金属氧化物Fe^II₂(H₂O)₆H₁₉[Fe^{III₇SbV₄(H₂O)₁₂W₆O₂₀K₂(C₄H₂O₆)₂(B-β-SbIIIW₉O₃₃)₆]·55H₂O（1）和FeII₂(H₂O)₆Na₄H_11.8[FeIII_8.6(H₂O)₁₆W_8.4O₂₂Na₂(B-β-BiIIIW₉O₃₃)₆]·41H₂O（2）被合成后，与CdS纳米棒结合形成了混合光催化剂系统，该系统对糠醛醇的脱氢偶联反应表现出高活性，能够生成高附加值的氢呋喃产物。}

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可向通讯作者索取。