木质素氢解是可再生生物化学品和燃料可持续生产的关键步骤。虽然多相金属催化剂具有高的产率,但是由于纳米颗粒烧结和碳质沉积物的形成使它们迅速失去催化活性。虽然这些沉积物可以通过再生去除,但烧结是不可逆的,从而阻碍了其商业化应用。近日,洛桑联邦理工学院Jeremy S. Luterbacher使用简单的液相原子层沉积方法来沉积氧化铝层,以保护镍颗粒免于烧结。
本文要点:
1) 作者发现,氧化铝在气相中还原至600°C时可以防止烧结,并且该催化剂可用于分批和连续催化木质素的氢解。在批处理的四个重复使用循环中,该包覆催化剂可以保持高的单体产率,并且很少发生烧结,而没有包覆催化剂的产率降低了一半,并发生严重烧结。
2) 在连续流动反应器中,具有氧化铝涂层的催化剂失活率降低了三倍。作者通过显微镜图像证实,在该催化剂连续运行十天后,氧化铝涂层仍能良好保持镍颗粒尺寸。结果表明,金属氧化物包覆的催化剂可以显著减缓木质素氢解过程中的不可逆失活,这有助于木质素的连续生产。
Farzaneh Talebkeikhah et.al Sinter-Resistant Nickel Catalyst for Lignin Hydrogenolysis Achieved by Liquid Phase Atomic Layer Deposition of Alumina Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202203377
https://doi.org/10.1002/aenm.202203377