單位點(diǎn)催化劑（SSCs）通過原子分散的活性位點(diǎn)實(shí)現(xiàn)高催化性能。目前SSCs發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)是活性催化物質(zhì)的聚集。將這些位點(diǎn)的負(fù)載降低到非常低的水平是減輕聚集和燒結(jié)的常見策略；然而，這限制了可用于表征SSCs的工具。
在這里，中科大Qin Liu，俄亥俄州立大學(xué)Rachel B. Getman，西北大學(xué)Joseph T. Hupp，石溪大學(xué)Karena W. Chapman通過在NU-1000（一種基于Zr的金屬有機(jī)框架（MOF））中摻入Anderson-Evans多金屬氧酸鹽簇（POM，MMo6O24，M=Rh/Pt）來實(shí)現(xiàn)一種高負(fù)載的耐燒結(jié)SSC。
文章要點(diǎn)
1）通過隔離POM內(nèi)的活性位點(diǎn)，然后隔離MOF內(nèi)的POM提供的雙重限制，有助于在活化過程中通過從POM中解出，形成具有低配位數(shù)的隔離貴金屬位點(diǎn)。
2）無需燒結(jié)即可實(shí)現(xiàn)的高負(fù)載量（高達(dá)3.2wt%）允許使用原位X射線散射和對分布函數(shù)(PDF)分析來評估POM簇和周圍MOF中的局部結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。值得注意的是，活性催化劑中的Rh/Pt…Mo距離比各自塊體金屬中的M…M鍵長短。
3）研究人員基于PDF數(shù)據(jù)，通過互補(bǔ)計(jì)算和X射線吸收光譜分析，確定了活性簇結(jié)構(gòu)的模型。
參考文獻(xiàn)
Zhihengyu Chen, et al, Atomically Precise Single-Site Catalysts via Exsolution in a Polyoxometalate?Metal?Organic-Framework Architecture, J. Am. Chem. Soc., 2024
https://doi.org/10.1021/jacs.4c00523
