近日，研究院魏亚男博士在ChemSusChem (doi.org/10.1002/cssc.202101983) 杂志发表了题为“Crystal Faces-Tailored Oxygen Vacancy in Au/CeO₂catalysts for Efficient Oxidation of HMF to FDCA”的文章。

随着环境问题和能源危机的影响，人们对开发以可再生的生物质衍生原料转化为高附加值化学品成为研究的关注点。5-羟甲基糠醛（5-Hydroxymethylfurfural,HMF）可由生物质糖制备，其氧化物2,5-呋喃二甲酸（2,5-Furandicarboxylic acid,FDCA）因具有与石油基对苯二甲酸相似的结构而成为最有潜力的绿色替代品。二氧化铈（CeO₂）具有较低的电极电动势（Ce³⁺→Ce⁴⁺）和较高的储氧能力而被广泛用于HMF氧化制备FDCA的反应中。本文合成纳米棒(rod)-CeO₂(110)，纳米立方(cube)-CeO₂(100)和纳米八面体(oct)-CeO₂(111)为载体，构建Au/CeO₂模型探究CeO₂暴露的晶面对氧化反应的影响。结果表明，CeO₂(110)晶面具有最高的氧空位浓度使得该晶面展现了最佳的氧吸附能力，更利于活性氧物质的产生。同时，反应物HMF更利于被该晶面捕获并活化，且实验结果和理论计算结果相一致。最终，以Au/rod-CeO₂为催化剂可获得96.5%FDCA的产率,远高于Au/cube-CeO₂（63.5%）和Au/oct-CeO₂（43.0%）。本文为设计合成CeO₂基催化剂用于生物质转化反应中提供新的思路。本工作以魏亚男博士为第一作者，张云雷副研究员指导完成。

原文连接：Crystal Faces-Tailored Oxygen Vacancy in Au/CeO2catalysts for Efficient Oxidation of HMF to FDCA.