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石墨烯催化材料顯“神”效

石墨烯這一神奇材料，在催化領(lǐng)域的應(yīng)用研究也受到越來(lái)越多的重視，并顯示出好效果。

山西煤化所侯相林研究員帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，提出使用非金屬功能化石墨烯材料作為5-羥甲基糠醛（HMF）選擇性氧化的催化劑。利用氧化石墨烯邊緣未成對(duì)電子與羧基協(xié)同作用，同時(shí)以2,2,6,6-四甲基吡啶氮氧化物（TEMPO）作為共催化劑，以氧氣為氧化劑，在相對(duì)溫和的條件下，實(shí)現(xiàn)了HMF的高轉(zhuǎn)化(100%)和2,5-二甲酰基呋喃（DFF）的高選擇性(99%) (ACS Catal,2015,5:5636-5646.)。利用經(jīng)高溫氨氣熱處理得到的氮摻雜石墨烯材料，通過(guò)在石墨烯骨架中引入具有類金屬性質(zhì)的石墨型氮元素，獲得了比氧化石墨烯更高效的催化活性(Catal Sci Technol,2016.DOI:10.1039/C5CY01149C)。氧化石墨烯同時(shí)具有酸性與氧化還原性能，以果糖為原料，DMSO為反應(yīng)溶劑，在適宜的反應(yīng)溫度下（140℃），通過(guò)控制反應(yīng)氣氛，可以使氧化石墨烯選擇性發(fā)揮其酸催化劑與氧化還原催化劑的雙性能，實(shí)現(xiàn)果糖一步法制備DFF，DFF的最高收率可達(dá)72.5%（Green Chem,2016.DOI:10.1039/ C5GC02794B）。此外，該團(tuán)隊(duì)在氧化石墨烯催化糖類轉(zhuǎn)化制備5-乙氧基甲基糠醛，果糖脫水制備HMF，HMF醚化制備5'(氧代-雙(亞甲基))二-糠醛等方面也取得了階段性成果。

（王熙庭）

文獻(xiàn)報(bào)道（Nano Energy(2016).

10.1016/j. nanoen.2016.03.024），一種新型的參雜Cu納米粒子的富氮石墨烯復(fù)合催化劑，可高效和高選擇性地將二氧化碳轉(zhuǎn)化為乙烯。