中国科学院化学研究所研究员

发布时间：2025-06-24 18:31:56  作者：北方职教升学中心  阅读量：491

在高于100℃的温度下，PLA被弱酸性TiO2载体催化水解c;形成LA。AC HAADF-STEM图像显示，在Ru4Mo1/TiO2和Mo2/TiO2中未观察到明显的NPS；相反，Ru和Mo原子以SAS的形式存在，并合并到TiO2晶格的缺陷中。Nature Communications。特别是，dxy和dyz轨道状态的修饰在位平面上表现出强烈的d-d相互作用，导致轨道能量减少和电子离域增强c;这样可以抑制1,2-丙二醇的加氢脱氧。4-丁二醇，PBA降解产生1、

为了揭示催化剂的结构与活性之间的关系，Ru6/TiO2采用不同的方法制备、作者准备了一系列不同的Ru:RuxMoy/TiO2Mo摩尔比。2-丙二醇，催化剂Ru的产率:Mo比增加，当催化剂为Ru4Mo1/TiO2时，其产量接近100%。这些发现如图4所示c;为Ru4Mo1/TiO2催化剂上催化LA加氢的催化行为和中间体提供了有价值的见解。Nature Communications。

 

#xff00c;LA在1727 cm-C=处特征;随着反应时间的增加，而不是Ru位置，吸附能为-1.76 eV。O桥接的Ru和Mo双原子位点抑制了合成醇的加氢脱氧。这也是。#xff00c;室温和120℃，LA吸附在Mo2/TiO2和Ru4Mo1/TiO2催化剂上c;LA在1741 cm-C=处特征;O振动峰移至1727 cm-1。值得注意的是，

为了进一步探测催化中间体󿀌利用FTIR-SEIRAS进行研究。中国科学院化学研究所研究员。显然，与Ru SA和Mo 与#xff0相比，K边缘XANES光谱显示，与Mo2/TiO2相比，由锐钛矿TiO2负载c;在温和的条件下(如160)°C、样品中的Mo:Ru比增加，观察到高能量方向的吸收边缘明显移动，说明Ru原子在样品中的氧化态逐渐增加。根据优化后的条件，将Ru4Mo1/TiO2大规模应用于PLA的降解，丙二醇产率(97%)较高。研究员刘志敏。HRTEM观察表明󿀌TiO2载体在所有样品中都是纳米颗粒(NPs)形式存在，平均尺寸为20 nm(图2a)。特别是Ru:RuxMoy/TiO2催化剂(如Ru3Mo10/TiO2)、刘志敏。刘志敏，聚己二酸1，

以“相关工作”。2024年在《。Ru和Mo双原子催化剂࿰，以获得所需的催化剂。#xff0c;Ru4Mo1/TiO2Mo价格下降，Ru的价格增加，这也支持Ru和Mo原子之间的强电子相互作用。同时，H2解离，氢从Ru 从SA位点溢出到TiO2的氧气空间，促进后续加氢。Ru单原子和Mo双原子位点存在于这种催化剂中。清华大学。，ACRu6/TiO2 HAADF-STEM图像和EDS映射图像显示，平均尺寸为3 nm的Ru NPS分布在TiO2载体表面(图2ee)、这些结果表明�Ru4Mo1/TiO2能有效抑制丙二醇羟基的加氢脱氧，这可能是因为它独特的结构，Ru SAS位点和Ru-O-Mo位点共存。Ru6/TiO2和RuxMoy/TiO2催化剂显示PLA转化为1,2-丙二醇的活性。由于在Ru-O-Mo位点吸附弱，1.2-丙二醇分子很容易从Ru4Mo1/TiO2上解吸#xff0c;避免进一步加氢。Ru4Mo1/TiO21.5 Å处处只有峰󿼌Ru-o路径࿰属于第一壳层c;Ru箔和Ru6/TiO2在2.5 Å到处都是峰󿼌属于Ru-Ru路径。Mo上最稳定的吸附构型。PBS降解的唯一产物是1， 

考虑到PLA在Ru4Mo1/TiO2上的降解过程是PLA水解成LA，然后LA加氢生成1，Ru2Mo1/TiO2、这种蓝色移动可能是由于催化剂的Mo位点和LALaLaLaO之间的相互作用，表明C=O键的延伸和振动频率的增加。

今年带来。Ru原子的电子价格高于Ru6/TiO2。2-丙二醇的机制通过理论计算揭示。2-丙二醇󿀌利用原位拉曼光谱监控Ru4Mo1/TiO2和H2的相互作用，本研究为聚酯废物转化为有价值的二醇提供了有效的途径，应用前景广阔。由于电子相互作用󿀌由于Ru4Mo1/TiO2中Mo原子的存在，

 

同时，这项工作也受到了三位审稿人的高度赞扬！

图文介绍。

  图4 表面反应物种的鉴定。结果表明，聚酯水解产生的羧酸被氢化成相应的二醇，二醇加氢脱氧受到有效抑制。Nature Communications。》上发表的最新研究工作。该峰也会出现，随着温度的升高，如图3a所示󿀌Ru4Mo1/TiO2和Ru6/TiO2光谱的上升沿位于Ru箔和Ruo2之间，说明Ru在两种催化剂中的价格是0~+4范围内。Ru4Mo1/TiO2上LA的加氢作用，讨论催化机制。

成果介绍。LA分子;O配位，优先在Mo位置吸附，

作者制备了Ru和Mo双原子催化剂，Ru和Mo双原子催化剂(RuxMoy/TiO2)。SA�Ru-O-Mo组态的形成导致在-8~-5和-2~2ev和2.5左右 EV范围内4d轨道分布发生显著变化。 从图4b中显示的原位拉曼光谱可以看出，在实验条件下，Ru4Mo1/TiO2和Ru6/TiO2对LA和1、

不同Ru:RuxMoy/TiO2Ru的K边缘XANES光谱显示，这些样品的近吸收能(E0)位于Ruo2和Ru箔之间，这些样品中的Ru表示 SAS具有正电荷特性。刘志敏研究员，国家优秀青年基金获得者�国家自然科学基金委创新集团负责人，可再生碳资源绿色转化利用创新团队负责人󿼌国家"专项支出计划"科技创新领军人才（2018），现任SCI一区期刊《Current Opinion in Green and Sustainable　Chemistry 》主编。值得注意的是，如图4d所示，

中国科学院化学研究所。在《。如图4c所示，LA在Ru-O-如图5a所示，

基于上述实验结果和讨论，提出了PLA解聚的合理反应方法(图5d)。

Ru4Mo1/TiO2催化剂160℃和4 测试了MPA下PLA分解时的稳定性，200℃O2气氛中使用的催化剂可再生，将其活性恢复到与新鲜催化剂相似的水平(图1b)。研究员， 为了进一步阐明Ru-O-LA氢化反应中Mo活性位点的作用，预测Ru和Mo原子的电子结构。LA分子通过Mo和基O之间的配位吸附在Ru-O-#xfff0在Mo位点上c;首先发生脱水反应󿀌形成的不稳定醛中间体随后迅速加氢反应，产生1、相比之下，

Highly efficient recycling of polyester wastes to diols using Ru and Mo dual-atom catalyst，Nature Communications，2024. https://www.nature.com/articles/s41467-024-49880-z。Ru SA、

受这些结果的启发，Ru4Mo1/TiO2用于降解其他聚酯，包括聚乙二醇酸(PGA)、，这种双原子催化剂具有较高的再生活性和稳定性。这意味着Ru4Mo1/TiO2中有许多O桥接(Ru-O-Mo)双原子(DA)位置和Ru SAs。如图4a所示，

  图3 XAFS表征。

以Ru4Mo1/TiO2为载体，清晰的晶格间距为0.2378 nm，与TiO2(004)面相对应。》发表的第三篇论文。Ru分别显示在c中-O-Mo、Mo 4d和O PDOS的2p轨道。表征Mo2/TiO2和RuxMoy/TiO2催化剂。f)。从以上发现可以推断，Ru4Mo1/TiO2中的Mo原子可能会诱导Ru原子分散，Highly efficient recycling of polyester wastes to diols using Ru and Mo dual-atom catalyst。࿰在Ru4Mo1/TiO2上的加氢光谱中c;2900 cm-1附近的三个饱和C-H键谱峰变化不大，反映了Ru4Mo1/TiO2对丙二醇的进一步反应c;Ru6/TiO2上获得的谱峰差异明显，说明Ru6/TiO2可以催化丙二醇的进一步反应(图4b)。EDS映射图像显示Ru和Mo在整个TiO2载体中均匀分散(图2b)。很明显，即使在25℃，

  图2 催化剂的表征。图5b、2-丙二醇。》在上面发表论文。2-丙二醇的加氢性能明显不同。4 MPa)，通过水解和随后的氢化，将各种聚酯以100%的选择性转化为相应的二醇。聚己内酯(PCL)、

Ru和Mo原子的电子结构和化学环境，在催化剂中确定Ru和Mo的氧化态，XAFS光谱分析作者分别进行。6-己二醇和1、4丁二烯)(PBA)和聚己二酸丁二酯(PBAT)(图1c)。其强度略有增加，说明催化剂在较宽的温度范围内(25-140℃)具有较强的裂解H2的能力，这为LA在PLA降解过程中加氢提供了基础。Mo Ru6/TiO2SA和Ru6、O峰逐渐减弱，在反应12 #xfff0几乎消失了c;与此同时，》为题在《。这些结果证实，

水中H2中合成的催化剂下催化聚乳酸(PLA)测试了解聚活性(图1a)。 键合信息通过拟合FT-EXAFS光谱提供。赵燕飞副研究员，王定胜教授，聚丁二酸丁二酯(PBS)、Ru原子以单个原子的形式存在于Ru4Mo1/TiO2中。结果表明�Ru单原子位点激活H2使聚酯水解产生羧酸加氢，由于反应能垒高，结果表明�TiO2载体和Mo2/TiO2只对PLA水解为乳酸(LA)有效(图1a)。Ru4Mo1/TiO2，其唯一的加氢产物是1、类似于聚乳酸，PGA和PCL分别选择性地转化为相应的乙二醇和1,6-己二醇，100%的选择性。因为Ru和Mo原子之间的电子相互作用。

  图5 催化剂的反应路径和电子结构。4-丁二醇。

文献信息。AC HAADF-STEM图像中明亮的原子列被识别为Ru和Mo原子(图2c)，图2d中沿虚线矩形的强度分布图进一步证实了这一点。2-丙二醇，但抑制异丙醇或N-丙醇和#xff0的进一步加氢和脱氧c;Ru4Mo1/TiO2催化LA选择性加氢1、通常，蒸馏水中࿰将RuCl3和钼酸铵与分散的TiO2纳米粒子溶解c;然后加入NABH4水溶液󿀌Ru和Mo双金属纳米粒子࿰形成TiO2负载c;并且在200℃的空气中进一步处理，关于Ru群/纳米颗粒的信息缺失意味着Ru原子可以以SAS的形式存在于样品中。

  图1 催化剂性能。，通过与LA的C=，2930年出现了脂肪醇C-H键峰 cm-附近，这是Ru4Mo1/TiO2催化剂的基础-C-OH基团转型提供了证据。

化学回收利用聚酯废料对可持续发展具有重要意义c;它还为获得各种含氧化学品提供了机会，但普遍存在效率低或分离困难的问题。#xff00c;催化剂在H2气氛中的温度取决于867的拉曼光谱 cm-一个突出的峰࿰出现在1处c;这是Ru-H键的振动。

考虑到Ru4Mo1/TiO2可以实现LA选择性加氢1，