通過O2作為氧化劑,苯光催化氧化制備苯酚是具有前景的可能替代傳統異丙基苯(cumene)制備苯酚的路線,但是由于超氧自由基(·O2-)在苯氧化反應過程中通常產生開環反應,造成選擇性較低。
有鑒于此,福州大學王心晨教授、張金水教授等報道在TiO2表面引入豐富的氧空位(Ovs),能夠以2電子還原替代單電子還原,顯著改善苯的催化氧化反應中的苯酚選擇性和產量。
本文要點:
(1)
通過調節實現的2電子還原反應能夠阻礙生成·O2-,降低苯酚分解,顯著增強反應的選擇性。此外,Ovs能夠捕獲電子,促進電荷分離,作為O2活化的吸附位點。引入的豐富Ovs不僅增強苯酚產量,而且改善苯酚產物的選擇性。
(2)
這項研究豐富了人們對于Ovs如何影響反應路徑和產物選擇性的認識,為設計和調控富含Ovs的光催化劑用于有機選擇性氧化反應提供幫助。
參考文獻
Shengyang Zhong, Dexi Yu, Yuhui Ma, Yuhong Lin, Xiaoyi Wang, Zhenzhen Yu, Meirong Huang, Yidong Hou, Masakazu Anpo, Jimmy C. Yu, Jinshui Zhang, Xinchen Wang, Oxygen Vacancy-Enhanced Selectivity in Aerobic Oxidation of Benzene to Phenol over TiO2 Photocatalysts, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202502823
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202502823