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《科研新突破》-- Magnetic Hollowed CoFe Alloy@C Prism Catalyst for N‑Alkylation of Alcohols and Amines
Published On:2025-03-06

近日,课题组寇建耀师兄在黄宇星老师与辛卓老师的联合指导下,成功研发出一种新型磁性空心CoFe@C棱柱催化剂,并将其应用于醇和胺的N-烷基化反应中。该成果以题为《Magnetic Hollowed CoFe Alloy@C Prism Catalyst for N-Alkylation of Alcohols and Amines》发表于国际权威期刊《Inorganic Chemistry》,这标志着课题组在绿色催化领域迈出了重要一步!

献亮点解读

创新设计

研究团队以普鲁士蓝类似物(PBAs)为前驱体,通过一步热解法制备出三维空心结构的CoFe@C-650催化剂。其独特的空心棱柱形貌,不仅大幅提升了活性位点的暴露,还优化了反应物传质效率,为高效催化奠定了基础。

性能卓越

N-烷基化反应中,该催化剂展现出99%的超高产物收率,并能在温和条件下稳定循环使用6次以上。相较于传统单金属催化剂(如Fe@C-65019%收率),CoFe双金属的协同作用显著提升了反应活性(Co@C-650-400H收率88%)。

机理揭秘

通过XPSXRD等表征发现(图1c-d),高价态Co物种(Co²⁺/Co³⁺)负责吸附并活化醇分子,而Fe物种则通过Fe-H中间体促进亚胺氢化。碳层包覆结构(HR-TEM显示5.5 nm碳层)进一步防止了金属纳米颗粒团聚,保障了催化剂的长期稳定性。

致谢师恩

黄宇星老师与辛卓老师在催化剂结构设计与表征分析中提供了关键指导,其深厚的材料学功底为课题奠定了坚实基础,两位老师在反应机理的深度解析与在论文撰写中倾注大量心血,是本研究从实验到发表全流程顺利推进的核心保障!再次感谢两位老师的严谨治学态度与无私支持。

致敬寇师兄的科研匠心

寇建耀师兄在研究中展现了极强的执行力与创新思维:

攻坚克难:从PBAs前驱体的合成到热解条件的优化,历经数百次实验,最终成功锁定650℃为最佳煅烧温度

精益求精:在循环稳定性测试中,师兄坚持重复实验至深夜,确保数据严谨可靠,其零误差精神令人钦佩!

展望未来:期待更多突破!

此次成果是课题组在借氢策略与双金属催化领域的又一里程碑。我们坚信,在黄宇星老师与辛卓老师的引领下,课题组将继续深耕绿色合成与纳米催化材料方向,推动更多高水平论文的诞生!让我们携手同行,以创新为笔,以坚持为墨,书写课题组的下一个辉煌篇章!

 

相关论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.inorgchem.5c00188

为梦想加速,为科学赋能!

期待课题组在绿色催化领域再创辉煌!