近日，浙江海洋大学石化与环境学院魏勤洪博士开展的单原子铁催化剂在催化苯甲醇氧化制苯甲醛研究中，发现其催化活性位及作用机理，研究取得重要进展。其研究成果“Atomically dispersed Feδ+ anchored on nitrogen-rich carbon for enhancing benzyl alcohol oxidation through Mott-Schottky effect”，以第一作者和通讯作者、并以浙江海洋大学石油化工与环境学院为第一单位，于2021年4月2日发表在国际著名期刊 (Applied Catalysis B: Environmental, 292 (2021) 120195)，该期刊影响因子为16.683。
苯甲醛是一种重要的化工中间体，被广泛用在农药、医药、染料等行业。当前，工业制苯甲醛的方法主要为甲苯氯化法，但该法存在诸多问题，如工艺流程长、产生腐蚀性废物、产物分离负荷大等，最重要的是生产的苯甲醛中易含有氯离子，一定程度上限制了苯甲醛的应用。苯甲醇液相氧化法合成苯甲醛被看成是一种重要的绿色合成方法，其工艺简单、绿色环保，以空气为氧化剂，在催化剂作用下，催化苯甲醇氧化制苯甲醛。本研究开展的氮掺杂的碳锚单原子铁催化剂（SA-Fe/Nx-C）在催化苯甲醇氧化反应中，对合成苯甲醛具有高度专一性。
苯甲醇氧化制苯甲醛反应中，常规催化剂主要包括贵金属负载型催化剂和非贵金属氧化物催化剂，在苯甲醇氧化反应中，除了生成苯甲醛外，也易于生成其它副产物，如苯甲酸、甲苯及苯甲酸苄酯等。本研究制备的氮掺杂碳锚单原子铁催化剂（SA-Fe/Nx-C）用于催化苯甲醇氧化制苯甲醛，该催化剂表现出优异的催化性能。通过调控氮在碳载体中的掺杂量，实现对金属铁和氮掺杂碳功函数的可控调节，进一步调控铁的电性质，最终实现苯甲醛100%的选择性。
文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337321003210
