Appl. Catal. B.: Fe促进木糖选择性水相加氢为木糖醇

由于化石资源的减少，目前人们正在将高附加值产品的合成转向可再生木质纤维素生物质的转化。富含木聚糖的半纤维素是木糖的来源，它可以通过直接氢化转化为木糖醇。

里尔中央理工学院Robert Wojcieszak团队分别制备了SiO₂负载的单金属 Ni和双金属Ni-Fe催化剂用于木糖水相加氢，探究Fe在催化过程的作用。

可以在两个层面上证明使用Fe作为Ni促进剂对木糖进行水相加氢的益处有两点：

(1)提高催化剂活性，通过还原的Fe参与木糖的吸附以及通过增加催化活性来保持催化活性。

(2)催化剂的化学稳定性。另外，随着金属颗粒的尺寸和表面层中Fe比例的增加，双金属纳米颗粒发生了重组，这表明颗粒在二氧化硅表面上逐渐变平和聚结。

改变反应条件和催化剂，检测到的唯一产物是木糖醇，其选择性和碳平衡都高于98%。在50°C到125°C之间，发现Ni-Fe催化剂比其Ni同系物更具活性。

在80 °C的反应温度下测得金属的浸出最小，特别是Ni的浸出。双金属纳米颗粒表面还原铁的存在增加了木糖的一级表观速率常数和吸附常数。另外，与单金属Ni催化剂相比，Ni-Fe催化剂表现出更高的催化性能稳定性。

Selective aqueous phase hydrogenation of xylose to xylitol over SiO₂-supported Ni and Ni-Fe catalysts: Benefits of promotion by Fe. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120564

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