近日，我校化工学院化工学科青年教师杨菲菲、周维与北京大学马丁院士、厦门大学伊晓东教授合作，在酚类化合物催化加氢脱氧转化研究方面取得重要进展。该研究创新性地提出“反向氧化物-合金界面”催化剂设计策略，成功开发出一种高效、廉价且稳定性显著提升的新型催化剂，为低阶煤和生物质的高效、低成本、高附加值转化利用提供了新思路。
催化加氢脱氧是低阶煤和生物质衍生酚类化合物转化为精细化学品和特种油品的关键技术。然而，酚类化合物黏度大、稳定性差，在常压条件下催化剂易因快速积碳而失活，成为制约该技术发展的主要瓶颈。针对这一难题，研究团队设计制备了TiOx修饰的NiSn/SiO2催化剂。实验结果表明，在350 °C、常压氢气的温和反应条件下，该催化剂在间甲酚的加氢脱氧反应中表现出优异的性能——脱氧选择性接近100%，且抗积碳能力与稳定性显著优于传统催化剂。 机理研究表明，其卓越性能源自三方面优势的协同作用：TiOx与NiSn合金形成的独特界面有效降低了C-O键断裂的能垒；Sn的引入抑制了过度加氢等副反应，减少了积碳前驱体的生成；而创新的“反向修饰”策略在构建高效活性界面的同时，最大限度减少了易导致积碳的酸性位点。该工作不仅开发出一种具有潜在应用前景的高性能催化剂，更为理性设计高效稳定的加氢脱氧催化剂提供了具有普适性的新策略，对推动低阶煤和生物质资源的高值化利用具有重要的科学价值与应用前景。
上述研究成果以“Inverse decoration of TiOx to NiSn alloy nanoparticles for efficient hydrodeoxygenation of m-cresol”为题，于近日发表于国际知名学术期刊《Nature Communications》。
撰稿：杨菲菲
一审：王颖
二审：董良
三审：周长春
