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热催化学术

5-甲基糠醛（MF）是一种非常有用的化学品。生物质平台分子5-(羟甲基)糠醛（HMF）以H2为还原剂选择性加氢合成MF具有极大的吸引力，然而由于HMF中C=O键的加氢反应在动力学和热力学上都比C-OH更有利，这一路线尚未实现。

近日，中科院化学研究所韩布兴院士，刘会贞研究员，华东理工大学龚学庆教授，Zhi-QiangWang报道了制备了孤立的单原子催化剂（SAC）Pt1/Nb2O5-Ov，Pd1/Nb2O5-Ov和Au1/Nb2O5-Ov，其中单个金属原子负载在氧缺陷Nb2O5载体（Nb2O5-Ov）上。

本文要点

要点1.TEM图像显示，在Nb2O5-Ov的表面上没有观察到Pt团簇或颗粒，而映射图则显示Nb，O和Pt在整个结构上均匀分布。AC–HAADF–STEM图像显示，Nb2O5-Ov表面上显示出一些明显的亮点，表明原子分散的Pt锚定在Nb2O5-Ov载体上。此外，EXAFS结果证实了Pt1/Nb2O5-Ov中唯一存在分散的单个Pt原子

要点2.实验结果显示，以H2为还原剂，SACs能有效催化HMF加氢制MF，全转化率时MF选择性99%，而以Nb2O5为载体的金属纳米催化剂的选择性极差。

要点3.实验和密度泛函理论（DFT）研究结果表明，SACs的独特反应性能源于Pt1/Nb2O5-Ov界面附近的Nb和Pt位点的协同作用。Pt原子负责H2的活化，而Nb则活化反应中的C-OH。

这项工作为通过使用H2作为还原剂将生物质衍生的HMF直接加氢制MF开辟了道路。

Li,S.,Dong,M.,Yang,J.etal.Selectivehydrogenationof5-(hydroxymethyl)furfuralto5-methylfurfuraloversingleatomicmetalsanchoredonNb2O5.NatCommun12,()

DOI：10./s---7