高熵金屬有機(jī)骨架材料(HE-MOFs)有望成為多功能材料,但目前罕見的例子僅限于第四周期的低價元素,這限制了它們在不同應(yīng)用中的設(shè)計和優(yōu)化。
2025年1月3日,吉林大學(xué)馮守華院士和田戈副教授團(tuán)隊在國際頂級期刊Nature Communications發(fā)表題為《Entropy engineering activation of UiO-66 for boosting catalytic transfer hydrogenation》的研究論文。
在這里,作者首次合成了一種新的高熵、富缺陷且小尺寸(32 nm)的UiO-66 (ZrHfCeSnTi HE-UiO-66),利用增加的構(gòu)型熵來實現(xiàn)對不同金屬離子摻雜的高耐受性。
HE-UiO-66的晶格畸變誘導(dǎo)金屬節(jié)點高度暴露,產(chǎn)生濃度為322.4 μmol/g的配位不飽和金屬位點,增加了路易斯酸堿位點的豐度,從而顯著改善了催化轉(zhuǎn)移加氫(CTH)反應(yīng)的性能。
研究表明,HE-UiO-66的特殊電子結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了與底物分子的相互作用和結(jié)合,降低了氫轉(zhuǎn)移過程的能壘。
作者的方法為在MOFs中構(gòu)建配位不飽和金屬位點提供了一種新的策略。
圖1:HE-UiO-66的制備及結(jié)構(gòu)表征
圖2:所制備催化劑的CTH活性
圖3:相關(guān)理論模型的密度泛函理論計算
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