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Heterogeneously-catalyzed aerobic oxidation of furfural to furancarboxylic acid with cuO-Promoted mnO_(2)

Green Energy & Environment 2023年第6期8卷 1683-1692页

作者： Xin Yu Tingke Jin Huiqiang Wang Guoqing Zhang Wenlong Jia Lincai Peng Yong Sun Xing Tang Xianhai Zeng Shuliang Yang Zheng Li Feng Xu Lu Lin College of Energy Xiamen UniversityXiamen361102China Institute of Geology Xibu Drilling Engineering Company LimitedChina National Petroleum CorporationXinjiang834000China BiomassChem Group Faculty of Chemical EngineeringKunming University of Science and TechnologyKunmingYunnan650500China Fujian Engineering and Research Center of Clean and High-valued Technologies for Biomass China Xiamen Key Laboratory of High-valued Utilization of Biomass Xiamen UniversityXiamen361102China Beijing Forestry Univ Inst Biomass Chem&TechnolBeijing100083China

A cost-effective and sustainable noble-metal free catalyst system based on ubiquitously available mn-cu bimetallic oxides was served as efficient catalysts for furfural selective oxidation to furancarboxylic acid(FA). Interestingly, mn_(2)cu_(1)O_(x)exhibited an excellent furfural conversion of 99% with quantitative selectivity toward FA. Especially, we demonstrate the significant weakening of the mn-O bonds with the incorporation of cuO into the mn-cu oxides, resulting in an improved OLreactivity of mn_(2)cu_(1)O_(x), which brings about a higher catalytic activity for furfural oxidation. More importantly, mn_(2)cu_(1)O_(x)could exhibit YFA>90% over 5 cycles of reusability test. Through this study, the relationship between the morphology, surface chemistry, and catalytic activity of mn-cu bimetallic oxides are elucidated, providing a simple and environmentally friendly catalytic strategy and scientific basis for the development of mn-cu bimetallic oxides bioderived molecular aerobic oxidation materials.

关键词： Furfural mn–cu bimetallic oxides Oxidation Lattice oxygen Furancarboxylic acid

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