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氯氧铋@纳米纤维素复合材料中氧空位对苄胺C-N偶联的光催化促进作用
燃料化学学报
网络首发时间:2024-03-14 17:49:52
39
作者
王晓霞
孙龙
秦鹂
苏静
王佳佳
单位
长治学院化学系
摘要
氯氧铋(BiOCl)是一种很有前景的半导体光催化材料,但宽的光学带隙限制了其在光催化领域中的应用范围。本工作中采用纳米纤维素(CNC)为载体,与BiOCl在室温搅拌下制备了复合光催化剂BiOCl@CNC。系列表征表明CNC中大量羟基可以与BiOCl通过氢键紧密结合,并在材料中构造丰富的氧空位,从而显著提升其可见光催化性能。以可见光下催化苄胺C-N偶联为目标反应评估BiOCl@CNC的性能并对机理进行研究。首先对反应条件进行优化,得最优条件为1.0 mmol苄胺作为底物,20 mg BiOCl@CNC作催化剂,以30 W白色LED灯为光源,在CH3CN中氧气氛围下室温反应20 h。随后进行底物扩展实验,结果表明,BiOCl@CNC对含有不同取代基的反应物均表现出良好的适应性,且具有优异的稳定性。通过自由基捕获实验表明,电子在氧空位的辅助下产生超氧自由基,并与胺阳离子自由基中间体形成最终产物。这一工作不仅丰富了Bi基复合半导体的应用,也为N-苄烯丁胺的合成提供了新思路。
关键词
氯氧铋
纳米纤维素
氧空位
可见光催化
苄胺氧化
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