安徽大学工业催化团队在化工三大刊连续发表研究成果

导读

在国际化工领域，AIChE Journal、Chemical Engineering Science（CES）、Industrial & Engineering Chemistry Research（IECR）被公认为三大顶级化工期刊。三大刊一直致力于发表化学工程领域的基础性研究工作，涵盖生物化工、材料合成、过程系统工程、反应工程、催化科学、分离工程、化工热力学、软物质、传递现象、流体力学等诸多领域，期刊发表的原创性研究论文和综述论文，在国际上具有深远的影响力。

近日，安徽大学化学化工学院工业催化团队连续在AIChE Journal （美国化学工程师协会会刊，化工学科领域排名第一）和Industrial & Engineering Chemistry Research发表最新研究进展。

化石能源的广泛使用，导致大气中二氧化碳浓度不断升高，由此带来一系列生态环境问题，如海洋酸化、温室效应等。催化二氧化碳加氢是一条绿色、可持续的转化二氧化碳制备高附加值化学品的合成途径。目前，关于复合催化剂微环境调控用于提升二氧化碳加氢导向合成液态燃料烃仍然缺乏系统研究。针对这一问题，工业催化团队通过对胶囊催化剂内外微环境的精准调控，燃料烃C 5+产物收率高达 60.1% g cat -1 ，远超同类报道水平。相关工作以“Spaced-Confined Capsule Catalysts with Tunable Micro-Environments for Efficient CO 2 Conversion”为题，发表于AIChE Journal（AIChE J., e18445, 2024, doi:10.1002/aic.18445 ），实现学校在该期刊上零的突破，安徽大学化学化工学院为论文第一署名单位，论文第一作者为安徽大学化学化工学院2021 级硕士研究生吴昊。郭立升副教授、孙松教授为论文共同通讯作者。

卤代芳胺是重要的有机中间体和精细化工产品，在医药、农药、化学试剂等行业有着广泛的应用。但是传统还原方法存在生产成本高、反应效率低、产物分离困难等问题，并因产生废弃物而造成环境污染。非贵金属因其活性高、价格低廉、储量丰富等优点，在卤代硝基苯催化加氢方面受到了广泛关注。然而，使用简单的方法构建高效稳定的非贵金属催化剂用于卤代硝基苯选择性加氢制备卤代苯胺仍然是一个挑战。

面对这一挑战，研究团队提出了一种简单解决的催化剂合成策略，即通过一锅法合成N、S共掺杂的介孔碳负载非贵金属催化剂。其中Co-NSPC催化剂在对氯硝基苯加氢制备对氯苯胺过程中表现出优异的活性和选择性，TOF达到84.4 h -1。该工作为碳载非贵金属的绿色合成提供了新思路。相关工作以“N,S-Co-doping Significantly Improves the Co-N x Content of the Co-NSPC Catalyst and Enhances the Catalytic Performance for Selective Hydrogenation of Halogenated Nitrobenzenes”为题发表在Industrial & Engineering Chemistry Research上(Ind. Eng. Chem. Res, 2023, 62, 9, 3862-3872。论文第一作者为安徽大学化学化工学院2021级硕士研究生徐家辉。柏家奇老师、孙松教授为论文共同通讯作者。

上述工作是安徽大学化学化工学院在化工领域标志性成果的新突破，也是化学工程与工艺国家一流专业建设、工程教育认证的阶段性成果。研究成果得到国家自然科学基金、安徽省自然科学基金、安徽省高等学校自然科学基金、太原理工大学煤炭清洁高效利用国家重点实验室开放课题等支持。

来源：安徽大学化学化工学院