Un grupo de investigación dirigido por el profesor Xu Jie del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia de Ciencias de China ha desarrollado un catalizador de óxido de manganeso sintonizable en acidez superficial y selectividad utilizando una técnica de modificación de superficie. Sus hallazgos fueron publicados en Comunicaciones de la naturaleza .

Las propiedades superficiales de los óxidos de metales de transición juegan un papel fundamental en sus aplicaciones catalíticas. A pesar de numerosos informes que investigan la quimisorción superficial de moléculas orgánicas en óxidos metálicos, No está claro cómo se puede aprovechar la adsorción de modificadores orgánicos para optimizar las propiedades catalíticas de los óxidos metálicos.

Los investigadores utilizaron acetilacetonas enólicas para modificar las propiedades ácidas de Lewis de la superficie de los catalizadores de óxido de manganeso. Esto permitió el control racional de las selectividades de oxidación de arilmetil aminas estructuralmente diversas para que pudieran cambiar de nitrilos a iminas.

La modificación estable de acetilacetonas influyó fuertemente en la catálisis cooperativa de ácido redox de MnOx al suprimir la acidez de Lewis superficial de los catalizadores. En la reacción de oxidación aeróbica de la bencilamina, utilizando MnOx sin modificar como catalizador, se obtuvo nitrilo con un rendimiento del 86,5%. A diferencia de, el MnOx modificado por acetilacetonas produjo imina con un rendimiento del 90,6% en idénticas condiciones.

El estudio actual demuestra un ejemplo de un catalizador de óxido metálico conmutable por selectividad con un interruptor orgánico para ajustar sus propiedades superficiales. Esto puede contribuir a la comprensión futura de las relaciones entre la estructura y la actividad de la superficie de los catalizadores de óxidos metálicos.