改性氮化碳光催化剂在生物质氧化反应中的应用

摘要

利用氮化碳光催化剂催化生物质选择性转化,不仅扩展了非金属催化剂的应用领域,而且能够缓解化工产品过度依赖于化石能源的现状。2,5-二甲酰基呋喃是生产多种化工产品的关键中间体,本研究将均苯四甲酸二酐引入氮化碳骨架,并利用H_(2)O_(2)进行处理,制备了含有氮羟基的改性氮化碳光催化剂,并探究其在可见光激发下将生物质平台分子5-羟甲基糠醛通过绿色化学的方法选择性地氧化为2,5-二甲酰基呋喃的性能。结果表明:经过H_(2)O_(2)改性的催化剂,在可见光激发下可以产生氮氧自由基,使得底物分子侧链上的羟基选择性地氧化为醛基,避免了在水相光催化条件下可能产生的多种活性氧物种引起的开环、矿化反应等副反应。特别是,当光催化剂前驱体中蜜勒胺与均苯四甲酸二酐的比例为1:2时,在400 nm LED光源激发下,目标产物的选择性可达到96.2%。