催化活性位點的配位環境對單原子催化劑的性能非常關鍵,但是目前如何調控更高配位球的微環境產生催化活性的影響仍然是個顯著挑戰。有鑒于此,中國科學技術大學江海龍教授等報道通過江單原子Cu修飾在MOF的Zr-oxo簇,因此構筑一系列含有Cu單原子的Cu1/UiO-66-X催化劑。
UiO-66-X中的X代表修飾的官能團物種,能夠作為特定的遠端位點實現調控Cu單原子位點的電子結構。
Cu1/UiO-66-X催化劑在炔烴的氫硼化反應中表現顯著區別,其中在相同的反應條件下的催化活性的順序為:Cu1/UiO-66-NO2>Cu1/UiO-66>Cu1/UiO-66-NH2,Cu1/UiO-66-NO2催化苯乙烯轉化率達到92 %,比Cu1/UiO-66-NH2的性能高~3.5倍。
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實驗和理論計算結果說明局部微環境能夠調節Cu的電子結構,因此實現控制產物脫附,促進催化反應的發生。
參考文獻
Shuaishuai Hu, Jiajia Huang, Ming-Liang Gao, Zhongyuan Lin, Yunyang Qian, Weijie Yang, Long Jiao, Hai-Long Jiang, Location‐Specific Microenvironment Modulation Around Single‐Atom Metal Sites in Metal‐Organic Frameworks for Boosting Catalysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202415155
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202415155