糠醛(FFL)催化氫化為糠醇(FAL)是生物質價值化的關鍵反應之一,而Cu已成為對FAL具有選擇性的合適金屬。然而,利用銅基多相催化劑的主要挑戰在于它們在催化過程中銅物質的快速聚集和浸出,導致催化劑快速失活。基于此,中國科學院大連化學物理研究所羅文豪和中國石油大學(北京)吳志杰等人通過原位封裝法成功制備了封裝在鈦硅沸石中約1.8 nm的Cu納米粒子(TS-1),與傳統的濕浸漬方法相比,該方法在金屬分散性和均勻性方面具有顯著優勢。經過鈉離子交換過程調節沸石微環境后,所得的Na-Cu@TS-1催化劑在FFL選擇性加氫為FAL中提供了優越的活性和選擇性,FFL轉化率為93.0%,在110 °C、10 bar H2條件下反應2小時后,該催化劑的FAL選擇性達98.1%,周轉頻率值為55.2 h-1。綜合表征研究表明,沸石的密閉環境不僅可以為金屬顆粒提供空間限制,還可誘導封裝的Cu納米顆粒與Na-Cu@TS-1中的Ti物質之間的電子相互作用,這兩者都可以有效抑制催化過程中的金屬聚集和浸出。通過離子交換添加的Na物質不僅調節沸石的酸/堿性質以抑制副反應,而且還將封裝的Cu物質調節為富電子狀態,促進FFL氫化。Na-Cu@TS-1的失活主要是由Na浸入液相引起,但在Na重新加入過程后,活性幾乎可以恢復。Zeolite-encapsulated Cu nanoparticles for the selective hydrogenation of furfural to furfuryl alcohol. ACS Catalysis, DOI: 10.1021/acscatal.1c02658