武科大网讯 近日，我校化学与化工学院/核磁共振与分子科学交叉研究院郑安民/刘国亮团队在《Angewandte Chemie International Edition》期刊上发表题为“Oxophilicity-Driven Room-Temperature C-O Cleavage Over Single-Atom W-Doped MoS2”的研究论文。我校教授郑安民、刘国亮和副教授邬玉珊为论文通讯作者，我校为论文唯一通讯单位。
高效断裂C-O键是生物质转化为生物燃料的关键步骤，然而在温和条件下实现高活性仍然是一项重大挑战。以5-羟甲基糠醛（HMF）为模型反应，传统热催化往往需要较高温度（120~250 °C）来克服分子中C-O键的动力学惰性，通常借助活性金属（如Cu、Co、Pd）或可还原金属氧化物（如CeO2、TiO2、Nb2O5）实现。因此，开发一种能在低温甚至室温下实现C-O键断裂的低成本催化剂，成为该领域的关键瓶颈。
基于前期富边缘硫空位MoS2催化剂在该反应中的研究基础（Angew. Chem. Int. Ed. 2026, e4384058），我们进一步设计了一种单原子W掺杂的MoS2催化剂（W-MoS2）。该催化剂在70 ℃、1小时内实现HMF（C-OH键）100%转化，而原始MoS2的转化率仅为35.2%。更重要的是，W-MoS2在室温下即可实现HMF完全转化，其周转频率（TOF）是原始MoS2的3倍，展现出优异的室温催化性能。原位光谱研究和理论计算表明，在MoS2晶格中以W原子取代Mo原子可有效增强边缘硫空位的亲氧性，从而显著促进HMF中C-O键的活化，进而提升HDO反应活性。这项工作为理解C-O键活化反应中MoS2基催化剂亲氧性调控机制提供了新的视角。
本研究获得了国家自然科学基金、湖北省自然科学基金、武汉市自然科学基金和湖北省教育厅科研项目的大力支持。
