生物质基多元醇选择氧化转化高效催化剂及其反应路径的研究

将可再生的生物质转化为燃料和化学品，逐步代替现有的不可再生的化石资源工艺，具有重要的学术和战略意义。本申请采用优化的合成方法，构筑单活性（single site）RuOx以及其二维结构和控制Domain尺寸的纳米结构并辅以与活性位相匹配的邻位结构的催化剂，研究它们催化生物质基多元醇选择氧化反应的性能。利用Raman、XAFS等谱学、瞬态和同位素标识等手段在氧化反应条件下原位研究催化剂活性位结构和反应路径及机理等，获得原子/分子水平上活性位结构、配位环境、氧化还原性和酸碱性等因素与催化剂活性和选择性之间的关系，初步建立调控催化反应路径的有效方法，并与密度泛涵理论计算相结合，设计合成更有效的催化剂结构，可望达到在温和条件下催化多元醇高度区域和化学选择性活化和转化为相应的醛、酮和酸等特种化学品的目的。这些方面的研究有助于奠定催化剂分子设计和生物质资源优化利用的理论基础。