纤维素作为一种天然生物质材料,具有来源广泛、成本低、毒性低和可降解等优势,以其为基础发展非均相催化剂对于化学化工领域来说具有重要意义。目前,以纳米纤维素作为支撑材料的金属纳米颗粒催化剂在硝基苯等有机化合物的催化还原研究中已取得了系列研究进展。然而,以纤维素作为框架材料,制备具有高效催化氢化功能的非均相金属催化剂仍然存在很大挑战。相比较于使用均相催化剂催化的还原反应,以非均相催化剂为基础的催化氢化在经济成本、产品纯化和环境保护等方面更具有优势。
针对上述问题,我院22级本科生梁启楷同学自大三开始,在吴中涛老师的指导下,以前期荧光型纤维素基非均相金催化剂为基础(Small 2024, 2303834),积极探索研究以纤维素为框架材料、铂纳米颗粒为催化中心的新型非均相催化剂。通过将羧甲基纤维素与课题组设计的荧光型表面活性剂以静电作用力结合,制备了结构稳定并且具有荧光可视功能的多孔负载材料,通过负载铂纳米颗粒实现了对硝基苯类化合物和染料类化合物的高效催化氢化。该类催化剂具有制备方式简便、经济成本低、结构稳定不团聚、荧光可视易回收和循环利用催化性好等优势。
相关研究成果以Fluorescent noncovalent organic framework supported platinum nanoparticles as easy detectable, separable and recyclable heterogeneous catalyst for hydrogenation为题发表在化学期刊Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects(2025, 723, 137286,中科院化学二区,IF=5.4),梁启楷同学为第一作者,吴中涛副教授为通讯作者。梁启楷同学自大一入学开始即进入实验室进行学习,积极参与研究生的多个研究课题,并于大三开始独立开展课题研究,目前参与发表SCI论文5篇。近年来,化学院在本科生培养方面进行积极科研引导,培养了本科生的科研兴趣和能力,推进了创新型本科人才建设发展。