Um grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Xu Jie do Instituto de Física Química de Dalian (DICP) da Academia Chinesa de Ciências desenvolveu um catalisador de óxido de manganês ajustável por acidez e seletividade de superfície usando uma técnica de modificação de superfície. Suas descobertas foram publicadas em Nature Communications .

As propriedades de superfície dos óxidos de metal de transição desempenham um papel fundamental em suas aplicações catalíticas. Apesar de vários relatórios investigando a quimissorção de superfície de moléculas orgânicas em óxidos de metal, não está claro como a adsorção de modificadores orgânicos pode ser explorada para otimizar as propriedades catalíticas dos óxidos metálicos.

Os pesquisadores usaram acetilacetonas enólicas para modificar as propriedades do ácido de Lewis da superfície dos catalisadores de óxido de manganês. Isso permitiu o controle racional das seletividades de oxidação de arilmetilaminas estruturalmente diversas, de modo que pudessem mudar de nitrilas para iminas.

A modificação estável das acetilacetonas influenciou fortemente a catálise cooperativa redox-ácido de MnOx, suprimindo a acidez de Lewis da superfície dos catalisadores. Na reação de oxidação aeróbia da benzilamina, usando MnOx não modificado como catalisador, nitrilo foi obtido com um rendimento de 86,5%. Em contraste, o MnOx modificado por acetilacetonas produziu imina com rendimento de 90,6% em condições idênticas.

O estudo atual demonstra um exemplo de um catalisador de óxido de metal comutável por seletividade com uma chave orgânica para ajustar suas propriedades de superfície. Isso pode contribuir para descobertas futuras sobre as relações de estrutura-atividade de superfície de catalisadores de óxido de metal.