基于合成具有高金屬負載量和分散性的二維碳負載金屬納米催化劑的多相催化劑的開發具有重要意義。然而,這種做法的發展仍然具有挑戰性。
在這里,浙江理工大學Mingyang Xing,Weiyang Lv報道了一種自聚合限制策略,用于制造一系列負載量高達 30 wt% 的超細金屬嵌入 N 摻雜碳納米片 (M@N-C)。
文章要點
1)系統研究證實,豐富的兒茶酚基團用于錨定金屬離子和具有穩定配位環境的纏結聚合物網絡對于實現高負載量M@N-C催化劑至關重要。
2)作為證明,Fe@N-C在芬頓反應中表現出雙重高效性能,以磺胺甲惡唑為探針,具有令人印象深刻的催化活性(0.818 min?1)和H2O2利用效率(84.1%),這是尚未同時實現的。
3)理論計算表明,豐富的Fe納米晶體增加了N摻雜碳骨架的電子密度,從而通過降低H2O2活化的能壘,促進持久的表面結合·OH的持續生成。
這種簡便且通用的策略為制造具有廣泛應用的各種高負載量多相催化劑鋪平了道路。
參考文獻
Wang, L., Rao, L., Ran, M. et al. A polymer tethering strategy to achieve high metal loading on catalysts for Fenton reactions. Nat Commun 14, 7841 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-43678-1
https://doi.org/10.1038/s41467-023-43678-1