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Efficient and selective aerobic oxidation of alcohols catalysed by MOF-derived Co catalystsFrom Green Chemistry, Cite this: DOI: 10.1039/c5gc02082d一个由氮杂碳合成物来稳定磁性钴纳米颗粒组成的简单的高效的纳米催化剂体系是由含有钴的金属有机框架结构通过一锅法热解合成的。通过程序升温脱附（TPD）、氮气物理吸附、粉末x射线衍射（PXRD）、拉曼光谱、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）对催化剂进行表征。Co/C-N材料催化的活性是在一个大气压的空气压力和无碱纯水溶液条件下通过醇的选择性有氧氧化来进行研究的。与通过传统浸渍方法制备的催化剂相比，Co/C-N显示出了高效的性能，在催化活性方面有显著的提高。除了被赋予高活性和有选择性地得到目标产物，所提出的催化体系对于芳基醇和烷基醇两者有一个广泛的底物范围。此外，具有磁力可回收的Co/C-N催化剂通过使用一个外加磁场可以容易的从反应体系中分离出来并且在研究条件下至少重复使用五次催化效率不会有显著的损失。简介 选择性的将醇类氧化为羰基化合物在有机化学中是最重要的转化之一，并且到目前为止已经研究出了各种各样有效的方法进行转化。在许多情况下，贵金属催化剂比如金、钯、铂和钌对于这个化学过程展现出极好的活性和选择性。然而，由于贵金属价格昂贵储藏量有限，迫在眉睫的是要减少它们的使用。因此，一些非贵过渡金属，例如Co,Mn,Fe,V和Cu被用于醇类氧化的研究，其中人们对开发高效可回收再利用的非均相催化剂产生了广泛的兴趣。然而，当使用非贵金属作为非均相催化剂时，在活性和底物范围方面它们的效率通过比贵金属催化剂要低。所以，要使用过量的碱添加剂和强氧化剂来提高转化的活性和选择性。考虑到经济性和环保性，使用可重复使用的非贵金属催化剂在无碱条件下使用氧气（理想的空气）作为氧化剂和使用绿色媒介（水）作为溶剂来催化醇类的氧化是非常可取的。含有磁性元素的非均相催化剂在反应过后可以容易有效的分离。到目前为止，虽然只有少量的磁性非均相催化剂被研究用于醇类氧化合成羰基化合物，它们遭受的固有问题比如需要加入碱性添加剂和使用烷基过氧化物来作为终端氧化剂和挥发性有机溶剂。发展用于在环保溶剂（比如水）中以空气作为氧化剂来进行醇类选择性氧化的成本效益好的磁性催化剂仍是一个巨大的挑战。在此，我们报道了一个新颖的高效的并且可以重复使用的Co基非均相催化剂来用于醇类有氧氧化来合成羰基化合物。尽我们所知，本工作是第一个使用高活性磁性催化剂在一个大气压力的空气和无碱条件下的纯水溶液中进行醇类氧化的。所合成的Co/C—N复合体在醇类有氧氧化方面表现出了显著的性能，与使用传统浸渍方法制备的催化剂相比其在催化活性上有明显地提高。除了被赋予高活性和有选择性地得到目标产物，所提出的催化体系对于芳基醇和烷基醇两者有一个广泛的底物范围。而且，此催化剂通过使用一个外加磁场可以容易的从反应体系中再回收利用。钴基催化剂是由含有钴元素的金属有机框架（MOFs）通过一锅法热解简单地制备出来的。MOFs被称为一类新型包含金属离子和有机基团的多孔材料，其在诸多领域都表现出许多潜在应用价值比如气体吸附/脱附、催化剂、传感器和生物医学领域。最近，由于MOFs具有有序的结构、高孔隙率和独立的金属节点，使用其已经被认为是用于构建新的金属氧化物和碳纳米材料供选择的前体。可以被利用于很多实际应用中(比如非均相催化、电化学、气体吸附和传感器)具有高比表面积和孔隙率的多孔材料已经成功的由MOFs衍生得到了。然而，对于使用MOFs衍生材料进行液相催化氧化的报道还是缺乏的。实验部分：基本信息：所有使用的材料和溶剂都来源于商业购买没有经过进一步纯化处理。实验中使用了原子吸收光谱、元素分析、XRD（X射线衍射）、拉曼光谱、XPS（光电子能谱）、SEM（扫描电子显微镜）、EDX（能量色散X射线探测仪）、HR-TEM(高分辨透射电子显微镜)、N2吸附/脱附等温曲线、GC-MS、CO2-TPD（二氧化碳程序升温脱附）、NMR.催化剂制备：催化剂以MOF为基础进行热解，实验中通过所加原料不同和程序也不同制作了两个MOF材料MOF1和MOF2。通过MOF1热解合成了Co/C-N，MOF2热解合成了Co/C700,通过Co/C-N700(由MOF1合成)合成Co/C,通过浸渍法合成Co/C。醇的有氧氧化是在Schlenk管中进行的，产物使用GC-MS分析，利用薄层色谱进行产物的分离。实验还进行了催化剂重复利用性能检测。结论总的来说，我们研制出了一个新颖高效可重复使用的钴基非均相催化系统用于醇的选择性有氧氧化。Co/C-