中國金宝搏入口188在單原子配位環境調控領域獲得新進展
188bet足球曾杰教授團隊在單原子配位環境調控領域獲得新進展。在本研究中，研究人員利用金屬前驅體中的氯配體對原子級分散在氧化鈰納米島上鉑原子的配位環境進行調控，其中氧化鈰負載在二氧化硅上。通過煅燒條件的改變實現了鉑原子從表面含氯配位到嵌入在氧化鈰晶格中無氯配位構型的轉變。其中含氯配位的鉑單原子由于具有更高的氧活性進而表現出更高的催化活性。相關成果6月1日以“Contrasting Atomically Dispersed Metal Catalysts Supported on CeOxNanoislands with Various Ligand Environments Including Chloride”為題(ti)發表在《德國應用(yong)化學》上。
原(yuan)子分(fen)散負(fu)載型金屬(shu)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)因(yin)具有100%的(de)(de)原(yuan)子利用(yong)率和分(fen)子結構特性(xing)而(er)備受關注。通常認為(wei)氯對(dui)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)具有毒化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)，因(yin)此在(zai)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)制備過(guo)程中，煅燒(shao)常被用(yong)于去除表面配體(ti)以(yi)消除其對(dui)催(cui)化(hua)(hua)性(xing)能(neng)的(de)(de)影響。然(ran)而(er)，煅燒(shao)可能(neng)導致金屬(shu)氧化(hua)(hua)或嵌入載體(ti)晶格，使其與(yu)(yu)反應物接觸變得困難進而(er)降(jiang)低活性(xing)。本研究旨在(zai)構建(jian)結構明確的(de)(de)負(fu)載貴金屬(shu)單原(yuan)子催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)，揭示(shi)載體(ti)與(yu)(yu)氯配體(ti)對(dui)催(cui)化(hua)(hua)行為(wei)的(de)(de)調控機制。從金屬(shu)含(han)氯前驅鹽出發制備合成(cheng)了兩種配位環境(jing)不同的(de)(de)鉑(bo)單原(yuan)子，并通過(guo)一系(xi)列表征(zheng)結果證明二者分(fen)別以(yi)含(han)氯配位和不含(han)氯配位的(de)(de)鉑(bo)單原(yuan)子形(xing)式存(cun)在(zai)（圖1）。
圖1.催化劑結構表征
對催(cui)化(hua)劑進行一(yi)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)(tan)氧(yang)(yang)化(hua)催(cui)化(hua)測(ce)試(shi)得到(dao)，二(er)者雖(sui)然由于配(pei)(pei)位(wei)環境不同(tong)帶來(lai)活(huo)性差(cha)異，即(ji)含氯(lv)配(pei)(pei)位(wei)的(de)鉑(bo)單原(yuan)子表(biao)現出更優(you)的(de)催(cui)化(hua)活(huo)性，但二(er)者均以相同(tong)的(de)反應(ying)機理催(cui)化(hua)一(yi)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)(tan)氧(yang)(yang)化(hua)。理論計(ji)算以及實驗(yan)結果表(biao)明(ming)，含氯(lv)配(pei)(pei)位(wei)的(de)鉑(bo)單原(yuan)子表(biao)現出最(zui)低的(de)一(yi)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)(tan)反應(ying)能(neng)壘(lei)和氧(yang)(yang)空位(wei)生成能(neng)進而(er)表(biao)現出最(zui)優(you)的(de)催(cui)化(hua)活(huo)性，同(tong)時過多的(de)氯(lv)原(yuan)子配(pei)(pei)位(wei)會導(dao)致活(huo)性位(wei)點(dian)被覆蓋進而(er)帶來(lai)活(huo)性的(de)降低（圖2）。此外，上述現象也(ye)適用于銠和銥基催(cui)化(hua)劑，表(biao)明(ming)配(pei)(pei)體效應(ying)在這(zhe)類金(jin)屬(shu)體系中(zhong)具有(you)普適性。
圖2.氯含量(liang)對于一氧(yang)化碳氧(yang)化催化性(xing)能的影(ying)響(xiang)
該項(xiang)研究(jiu)受到科(ke)技(ji)部、國(guo)家自然科(ke)學基金(jin)委、中國(guo)科(ke)學院(yuan)等項(xiang)目資助。曾杰教授、特(te)任副研究(jiu)員趙建康為(wei)該論(lun)(lun)文的通訊作(zuo)者(zhe)，博(bo)士(shi)生張楠(nan)、美國(guo)加州大學戴(dai)維斯分校陳奕臻、電子(zi)科(ke)技(ji)大學李旭為(wei)論(lun)(lun)文的共同第(di)一作(zuo)者(zhe)。
論文鏈接：//doi.org/10.1002/anie.202507545
（合肥微(wei)尺(chi)度物質科(ke)學國(guo)家研究(jiu)中心、科(ke)研部）
