挑选出钴进行选择性酒精氧化

新的研究表明，由锚定在框架上的单个钴原子组成的催化体系可以以高活性和优异的选择性将伯醇氧化为醛。该体系可作为合成杏仁香精苯甲醛的贵金属替代品。

苯甲醛对于精细化学品的合成是重要的，其应用范围从药物和食品调味料到农药。生产苯甲醛的一种常用方法是氧化苄醇。这一过程的典型催化剂含有贵金属，如钌和钯，虽然它们的性能非常好，但这些元素的成本和稀缺性是有问题的。

现在，中国北京清华大学的一个由王定胜领导的团队报告了一种基于廉价材料的单原子催化剂，可以以出色的结果进行这种反应。

顾名思义，单原子催化剂是一类活性位点为单个原子的催化剂。它们通常以分散在支撑材料上的单个原子的形式存在，这种支撑材料具有稳定性。这种排列方式使原子比其他方式更容易暴露在反应物中，从而实现更有效的催化。显微镜和光谱技术可以确保原子保持分离，不会聚集成纳米颗粒。

Wang团队使用的催化剂前体是一种涂有有机聚合物的双金属金属有机框架(BMOF)。传统的MOFs由单一类型的金属原子组成，由有机连接剂连接，而BMOFs包含两种不同的金属——在这种情况下是钴和锌。Wang解释说:“BMOFs不仅可以用作单一金属原子物种的前体，还可以用作载体的前体。”bmof -聚合物复合材料的热解得到最终催化剂。

对于苄醇氧化制苯甲醛，该催化剂表现出近乎完美的性能，转化率和选择性数字为99%。这意味着反应几乎消耗了所有的起始物质，同时几乎完全避免了不必要的副产物。约翰·梅里格-托马斯爵士这位英国剑桥大学的催化专家对这些结果印象深刻:“在生产高活性、高选择性单原子催化剂方面，这是一项非常值得称赞的工作。”

尽管具有优异的性能，但用于生产催化剂的方法的复杂性可能会成为其大规模应用的障碍。根据meurg - thomas的说法，“我确实认为，如果你想把这样的东西商业化，你需要有一种更精简、更简单的方法来生产坚固的支撑物，使单个钴原子保持分离。”