磷化镍纳米合金催化剂如何提高麦芽糖醇合成的效率和可重复使用性?_百 ...

发布网友发布时间：2024-05-13 21:24

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热心网友时间：2024-05-31 19:58

绿色催化新突破：大阪大学研发出高效磷化镍纳米合金催化剂

在化学反应的绿色革命中，寻找高效、可重复使用的催化剂是关键。大阪大学的研究团队在《ACS可持续化学与工程》上揭示了一款革命性的催化剂——磷化镍纳米合金/HT载体(nano-Ni2P/HT)，它在麦芽糖转化为麦芽糖醇的过程中展现出了前所未有的效率。

麦芽糖醇，这个被广泛应用于食品甜味剂的角色，其制备过程需要选择性地加氢，避免产生葡萄糖等副产物。传统催化剂如钌虽然有效，但价格高昂，而镍基替代品则活性不足且处理困难。然而，研究人员的创新在于他们设计的负载型催化剂，它在水滑石(HT)载体上的应用，实现了活性提升和稳定性增强。

Sho Yamaguchi，该研究的第一作者，强调了这款催化剂的卓越性能：“在环境温度下，我们的催化剂表现出极高的活性，负载型催化剂的周转次数比无载体的提升了惊人的300倍。”他继续指出，这种协同催化机制，镍在纳米Ni2P位点激活氢气，而HT则作为电子供体和麦芽糖的激活者，共同作用于催化过程中。

令人惊喜的是，纳米Ni2P/HT催化剂不仅在实验室环境中稳定，且在使用后可通过简单过滤重复利用，无需繁琐的再生步骤。第五次使用时仍保持与新催化剂相同的麦芽糖醇生成量，这证明了其活性和选择性的持久性。

最令人振奋的是，当反应物中麦芽糖浓度高达50wt%时，催化剂的收率表现优秀，显示出其在工业规模应用的潜力。研究支持者高藤光富博士表示：“这种高活性的纳米镍2P/HT载体的协同作用，对于这一领域来说是一个重大突破，它为我们可持续生产麦芽糖醇的愿景提供了有力支持。”

这一创新的磷化镍纳米合金催化剂，无疑为化学工业绿色化道路上的催化剂设计开辟了新的可能，预示着未来在麦芽糖醇生产领域的显著贡献。