钒修饰MOF-808催化糠醇醚化：热催化与紫外辅助热催化的协同增效机制

本研究通过钒改性MOF-808催化剂，创新性地采用UV辅助热催化系统，实现糠醇(FOL)在90分钟内99%转化率，选择性生成异丙基糠醚(iPrFE)和异丙基乙酰丙酸酯(iPrL)，较传统热催化效率提升3倍以上，为生物质衍生化学品生产提供新策略。

　　

在生物质资源高值化利用的全球竞争中，如何将农林废弃物转化为高附加值化学品成为关键科学问题。糠醇(FOL)作为木质纤维素衍生的平台化合物，其醚化产物异丙基糠醚(iPrFE)和异丙基乙酰丙酸酯(iPrL)是重要的燃料添加剂和化工中间体。然而传统催化体系存在反应温度高、时间长、选择性差等瓶颈。玛琅国立大学化学系的研究团队在《Applied Catalysis A: General》发表的研究，通过设计钒修饰的MOF-808催化剂，结合紫外光辅助策略，实现了反应效率的突破性提升。

研究采用溶剂热法合成MOF-808载体，通过后合成修饰引入VOSO₄活性位点，运用PXRD、FTIR、SEM-EDX等技术表征材料特性。通过对比传统热催化与UV辅助系统的反应动力学，结合阿伦尼乌斯方程计算活化能，系统评估了催化性能。

催化剂合成部分显示，VOSO₄成功锚定在MOF-808的锆氧簇上，虽然使比表面积从1140降至780 m²/g，但形成了新的Lewis酸位点。反应性能数据显示，UV辅助系统在150°C下仅需90分钟即实现99% FOL转化，iPrFE产率达65%，较传统热催化（300分钟，93%转化）显著提升。动力学分析揭示该过程符合伪一级反应模型，UV辅助使活化能从28.3 kJ/mol降至25 kJ/mol，ΔG^?为98 kJ/mol。

结论部分强调，该工作首次将光热协同效应应用于FOL醚化反应，通过调控MOF-808的配位不饱和位点，实现了V⁴⁺/V⁵⁺氧化还原循环与酸位点的协同作用。这项研究不仅为生物质转化提供了高效催化剂设计范式，其开发的UV辅助反应系统对降低化工过程能耗具有普适性指导价值。