Koolstofkatalyse is een aantrekkelijke metaalvrije katalytische transformatie en de prestatie ervan is in belangrijke mate afhankelijk van het aantal toegankelijke actieve sites. Vanwege de inherente stabiliteit van de C-C-koppeling kunnen echter slechts beperkte actieve plaatsen aan de randdefecten van het basale vlak worden verkregen, zelfs na een agressieve oxidatiebehandeling. Om de ontwikkeling van carbokatalyse te bevorderen, is het daarom zeer wenselijk om de dichtheid van de intrinsieke actieve plaatsen van koolstof te verbeteren vanuit het perspectief van de methodologie.

Onlangs ontwikkelde een onderzoeksteam onder leiding van Prof. Gang Liu van de Jilin University, China een gemakkelijke interface-interactie-geïnduceerde methode om van biomassa afgeleide poreuze koolstoffen (Bio-PC's) te fabriceren met instelbare porositeit en oppervlaktechemie. Bij afwezigheid van oxidatiebehandeling kan de concentratie van zuurstofbevattende functionele groepen en het specifieke oppervlak 1,27 mmol·g ^–1 bereiken en 2340 m ² ·g ^–1 , die aanzienlijk hoger zijn dan die van koolstof bereid met traditionele harde sjabloonmethoden.

Deze interface-interactie-geïnduceerde methode heeft twee opeenvolgende stappen en bijbehorende functies. (1) Al-zouten (Al(NO₃ )₃ •9H₂ O) werden eerst gemengd met biomassa-precursoren (bijv. zetmeel) die een Al-zouten/zetmeel-interface vormen. De grensvlakverbranding veroorzaakte de vorming van een "meer aromatische" koolstofstructuur en een aluminiumoxide/koolstofgrensvlak. (2) Het aluminiumoxide/koolstof-interface fungeerde als een bakermat van zuurstofbevattende functionele groepen, en genereerde toegankelijke actieve plaatsen voor iminesynthese. Het asgehalte van de resulterende koolstof kon worden geregeld op slechts 0,02 gew.%. De opbrengst aan koolstof berekend met zetmeelprecursor is ongeveer 14%.

Deze actieve kool vertoont een significante verbetering van de katalytische prestatie bij de oxidatieve koppeling van amine aan imine, ongeveer 22 keer hoger dan die van een bekende grafietoxidekatalysator. Dergelijke grensvlakinteractiestrategieën zijn gebaseerd op duurzame koolstofbronnen en kunnen de poreuze structuur van koolstof in het micro- en mesobereik effectief afstemmen. Deze conceptuele bevinding biedt nieuwe kansen voor de ontwikkeling van hoogwaardige, op koolstof gebaseerde metaalvrije katalysatoren. De resultaten zijn gepubliceerd in het Chinese Journal of Catalysis . + Verder verkennen

Een nieuwe katalysator om de opwarming van de aarde te vertragen