苯环与氢气加成是还原反应吗

近期，大连理工大学精细化工重点实验室的梁长海教授团队在催化领域取得了重要突破。他们发现MoO3在C-O键吸附活化方面有着独特的作用，使得它在催化二苯并呋喃选择性氢解反应中展现出极高的联苯选择性。相关研究成果以“Co和Ni对MoO3催化剂在二苯并呋喃氢解制联苯中的促进作用”为题，发表在J.Catal.上。

随着石化资源的日益枯竭和环境污染问题的加剧，可再生的生物质资源吸引了全球研究者的关注。生物质催化加氢生成液体燃料或精细化学品是可再生能源利用的重要研究方向。其中，C-O键的吸附活化是生物质转化的核心问题之一。传统的催化剂主要利用酸性位点进行C-O键的吸附，但梁长海教授团队的研究发现，配位不饱和的氧空位对C-O键的吸附活化效果更为显著。

梁教授团队通过改变MoO3表面的钼物种种类和数量，发现不饱和配位的Mo5+所产生的氧空位是催化活性位点。在此基础上，引入Co(Ni)对MoO3催化剂进行修饰，可以显著提高反应活性。Co(Ni)的加入促进了MoO3的还原，产生了更多的活性Mo5+物种，并形成了酸性的钼酸钴（镍）物种，从而增强了C-O键的吸附。Co(Ni)/MoO3催化剂具有双反应活性位点，即同时通过酸性位点和氧空位吸附C-O键进行催化反应。Co(Ni)金属的加入还提高了氢气的解离能力。

为了探究这种催化剂的应用前景，梁长海教授团队进行了长达300小时的稳定性实验。结果发现，在反应过程中，MoO3和Co/MoO3催化剂会发生钼物种的过度还原和积碳现象，导致催化活性逐渐降低。失活的催化剂可通过简单的空气焙烧再生，并恢复初始活性。

在进一步的研究中，梁教授团队制备了不同钼含量的Pt/MoOx/MgO催化剂，并发现钼氧物种有利于C-O键的活化，而铂则有利于氢气的活化。这种双金属的协同效应改变了反应路径，提高了脱氧性能。当二苯并呋喃在Pt/MgO催化下反应时，主要产物为含氧的邻苯基苯酚。随着钼量的增加，邻苯基苯酚进一步脱氧生成联苯，选择性极高。

这项研究得到了重点研发计划的资金支持，第一作者是大连理工大学化工学院的博士研究生，他的研究方向是二苯并呋喃选择加氢催化反应机理及其催化剂的设计和表征。