低温催化消除微量乙烯用于植物长久保鲜

        乙烯不仅是一种化学工业的原料,还是一种天然的植物荷尔蒙。成熟的水果、蔬菜和花朵能够释放乙烯,同时乙烯又能促使水果蔬菜的腐烂以及花朵的凋谢和脱落,这种反应甚至能在接近零摄氏度的冰箱里发生。因此在运输和储存过程中植物的长久保鲜成了亟需解决的问题。现今工业保鲜的主要方法包括使用加有碳等吸附剂的排风机进行仓库中水果蔬菜的保鲜,以及利用高锰酸钾溶液或硫代硫酸银溶液等进行园艺盆栽和鲜花的保存;但这些方法存在价格昂贵、效率欠佳或者本身存在巨大毒性的问题从而限制了其广泛使用。

        基于以上存在的问题,日本北海道大学Atsushi Fukuoka教授研究组通过简单的浸渍法制备了一系列的催化剂,首次发现一种担载在介孔二氧化硅上的铂催化剂在零度条件下能够完全消除微量乙烯 (50 ppm)。由于这种催化剂还具有很好的再生能力,因此有望应用于植物运输和储存过程中的长久保鲜。通过在线漫反射红外(DRIFT)的研究发现乙烯在这种催化剂上的主要反应路径可能是乙烯和氧气首先吸附在铂上形成甲醛,甲醛氧化成一氧化碳和氢物种,最终这些中间物种进一步氧化成二氧化碳和水。详细的载体影响及其机理研究将在后期工作中展开。

        本研究工作发表于Angew.Chem.Int.Ed., 第一作者为获日本文部科学省奖学金(又名MEXT奖)资助的江川霞博士生。

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