电子顺磁共振在原位固液光催化中的应用-光重整甲醇溶液直接制甲酸甲酯反应机理研究

甲酸甲酯是生产甲酰胺、二甲基甲酷胺、乙二醇、氧甲酸三氧甲酯、乙二酸酯的原料，还可以作为甲酰化剂、杀菌剂、乙酸纤维素的溶剂等使用，在化工生产中有不可替代的作用。过去数十年，甲酸甲酯的生产方式一般在高温高压下通过甲醇直接或间接氧化脱氢制得，光催化甲醇制甲酸甲酯作为一条新的“绿色合成路线”逐渐成为研究热点，具有潜在的实际应用价值。石墨相碳化氮(g-C₃N₄)作为一种可见光响应的半导体光催化剂，具有光催化活性高性质稳定、原料便宜的优点，在负载铂族贵金属后，在甲酸甲酯反应中光催化活性提高，产率提升。

电子顺磁共振(EPR)是研究未成对电子物质的重要工具，其工作原理是测量可变磁场中特定共振频率下末配对电子的能级跃迁，近年来在光催化反应机理研究中具有重要的应用。由手光催化反应中产生的自由基大部分是不稳定的，为了使自由基相对稳定且能达到一定液度，通常使用自旋捕获技术，在反应体系中加入自旋捕获剂，生成寿命较长的自旋加合物，以用手 EPR 检测，本实验中使用的自旋捕获剂为 N-叔丁基a-苯基硝酮 (PBN,N-t-Butyl-a-phenylnitrone)。国仪量子拥有多款高性能电子顺磁共振谱仪产品，本实验使用×波段脉冲/连续波电子顺磁共振谱仪 EPR100，测试甲酸甲酯合成光催化反应中的自由基信号，证明了在该过程中贵金属负载的g-C₃N₄催化剂能够促进-CH₃O 白由基的生成，从而提高甲酸甲酯产率。