고금속 함량을 갖는 코발트 단일 원자성 촉매를 통한 에틸벤젠의 향상된 공기 산화

탄화수소를 산화시켜 고부가가치 화합물(케톤 또는 알코올)을 생산하는 것은 공기 중의 산소를 유일한 산화제로 사용하는 효율적인 합성 전략으로, 환경적 및 경제적 관점에서 모두 효과적입니다. 여기서 우리는 탄소 질화물(CN) 위에 23.58 중량%의 높은 금속 함량을 지닌 코발트 단일 원자성 촉매(Co SACs)를 성공적으로 합성하였으며, 이는 공기 중에서 에틸벤젠 산화에 대한 뛰어난 촉매 특성을 보여주었습니다. 게다가, Co SACs는 같은 조건 하에서 보고된 다른 비귀금속 촉매보다 훨씬 높은 회전 주파수(19.6 h−1)를 보여줍니다. 상대적으로, 얻어진 나노 크기 또는 균일한 Co 촉매는 이 반응에 대해 비활성이었습니다. Co SACs는 또한 이 반응에서 높은 선택성(97%)과 안정성(5회 수행 후 변화 없음)을 나타냅니다. DFT 계산에 따르면 Co SACs는 첫 번째 기본 단계에서 낮은 에너지 장벽을 보여주고 물에 대한 높은 저항성을 가지며, 이는 이 반응에 대한 강력한 촉매 성능을 초래합니다.