Cobre inmovilizado sustituido por Keggin POM sobre óxido de grafeno para la catálisis heterogénea altamente selectiva de la hidrólisis de almidón

Los polioxometalatos (POMs) son catalizadores ácido-redox bifuncionales con un potencial significativo para la valorización de biomasa. En este estudio, investigamos los estudios de catálisis heterogénea de un POM Keggin sustituido por Cu inmovilizado (4,4′-bpyH2)2(4,4′-bpyH)PCuW11O39·H2O (Bp-PCuW11), anclado sobre óxido de grafeno (GO) a través de molienda de bolas. El nanohíbrido Bp-PCuW11/GO demostró ser un catalizador heterogéneo de ácido sólido eficiente para la hidrólisis de almidón, resultando en la formación de glucosa como un compuesto variable. Bajo condiciones hidrotermales optimizadas, se logró un rendimiento catalítico superior con 92% de conversión de almidón, 82% de rendimiento de glucosa y una excelente selectividad del 95%, junto con más de cinco ciclos de reciclaje. La simulación de teoría del funcional de la densidad (DFT) reveló que el rendimiento mejorado se atribuye al comportamiento sinérgico ácido-redox de PCuW11 y GO, lo que permite una transferencia de protones eficiente y una mejor accesibilidad del sustrato. Este trabajo proporciona nuevas ideas para el diseño racional de catalizadores híbridos POM-carbono para la valorización sostenible de biomasa y otras transformaciones catalíticas ambientalmente relevantes.