大连化物所、浙江师范大学的丁云杰课题组CEJ研究了钼修饰铜催化剂草酸二甲酯选择性加氢制备乙醇，构筑Mo_xCu₂₀/SiO₂催化剂用于草酸二甲酯催化加氢合成乙醇的反应。研究过程采用了全自动双通道催化剂快速评价装置。

1.丁云杰老师介绍

丁云杰，男，博士，研究员，博士生导师。1985年毕业于杭州大学，获理学学士学位；1991年毕业于中国科学院大连化学物理研究所，获得物理化学专业博士学位。1991-1995年在浙江大学化学系工作，1995-1998年在美国Texas A&M大学化工系从事博士后研究，1999年至今在大连化物所工作，1999年晋升为研究员。研究方向：（1）合成气催化转化液体燃料(费托合成)；（2）合成气催化转化含氧化合物；(3) 烯烃多相氢甲酰化；（4）醇类多相羰基化；（5）酯/醇/酸/胺等精细化学品的多相合成。在Nat. Mater., Nat. Commun., JACS, Angew. Chem., Chem., Adv. Mater., Adv. Funct. Mater., ACS Catal., J. Catal.等学术期刊上发表论文200余篇，申请发明专利270余件，授权80余件。10余项始于实验室多相催化小试技术，经模试放大研究，实现了工业示范或商业化，其中，三项成果属原创性技术。来源(大连化物所个人主页)

2.文章摘要

环境友好的草酸二甲酯加氢生产乙醇最近引起了相当大的关注，其产率对于常用的铜基催化剂来说仍然是一个挑战。在这里，丁老师团队报道了一种通过在氨蒸发水热法制备的 Cu / SiO2 复合材料上浸渍 Mo 合成的钼掺杂 Cu 催化剂，Mo3Cu20 / SiO2 样品在活性和乙醇选择性之间表现最佳，可作为一种稳定的催化剂（460 h 的运行时间）提高乙醇产率（~94%）。结果表明，Mo 掺杂通过 MoOx 和 Cu 物种之间的强相互作用提高了表面 Cu+ 活性位点的数量，Mo 的添加导致平衡的 Cu0/Cu+ 比和增强的表面酸度通过促进乙二醇脱羟基提供高乙醇选择性，其在 Mo3Cu20/SiO2 催化剂上的活化能为 79.9 kJ/mol，低于 Cu20/SiO2 催化剂的活化能（108.1 kJ/mol）。

3.如何快速、高效的筛选评价催化剂

丁老师团队采用的是全自动催化剂筛选评价系统，EMC-3 双通道全自动催化剂筛选评价装置适用于催化剂研发与筛选阶段反应，可为科研实验节省大量时间、人力和物力。 该装置以微反应技术为核心，全自动流程控制为基础，保障气液固最佳反应效率。这款全自动、紧凑型、具有创新控制技术的系统能够提供催化剂测试所需要的各种配置与选项。 通过交互式软件控制系统进行一系列实验，实时获取高精度、高重现性的结果。

EMC单元配置

反应单元

•     微通道气液混合器，在微升体积下，完成气液的充分混合

•     316L柱形反应器，催化剂满载填充量3.4mL

•     低热惯性反应炉，快速温度控制，升温速率80℃/min

•     双柱反应单元，可同时进行两个样品的并行反应或连续反应

供液单元

•     双泵四通道液路，输液泵前加装溶剂选择阀，可根据催化需求，更换不同溶剂。

•     供液系统可加装加热装置（高达90℃）：用于粘性液体，提高重质液体进入反应器的流速。

•     高精度数字压力监测，避免系统超压。

气路控制单元

•     高压气体流量控制系统，精准提供反应器气体，保障整个反应过程气体稳定供应。

•     快速补气旁路设计，2秒内快速建立系统压力。

压力控制单元

•     微调细分驱动，压力控制精度小于0.1Mpa。

•     非线性拟合技术，实现预设压力准确定位。

气液分离器

•     容差式液位传感器，可检测气液分离器中液体体积，精度达到±0.1mL。

•     当液体产物体积增加时，稳流阀自动打开，实现高压下释放出几滴液体产物。

样品采集单元

•     直接取样口，实现零滞后快速取样

•     标准液体出口，可并接100位在线采样器，便于分析液体产物成分随时间的变化结果

EMC管理软件

•     EMC系统管理软件将催化剂评价装置功能发挥出来，实现催化剂研发与筛选阶段反应全程自动化。

•     多任务管理模式，一套软件可实现多台评价装置同时运行。

•     交互式架构，可进行设备管理和反应程序设置，通过创建显示仪表盘，能够仪器内部各个部分运行状态。

•     追溯功能，通过检测结果反推评价当前条件。

•     反应过程中所有过程值和控制数据能够导出到Excel，以便进行进一步数据分析。

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