與均相催化劑相比，異相催化劑可以回收再循環(huán)使用，但其活性通常較低，而將其均相化能有效地結(jié)合均相和異相催化的優(yōu)點(diǎn)，因此是解決異相催化劑活性低這一短板的有效途徑之一。近年來，金屬-有機(jī)框架（MOFs）化合物，也稱作多孔配位聚合物，因其具有高比表面積、可調(diào)的孔道，是優(yōu)良的納米催化劑載體之一。將金屬納米顆粒負(fù)載于MOFs上可實(shí)現(xiàn)異相催化性能，但進(jìn)一步將多孔配位聚合物負(fù)載金屬納米顆粒的復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)均相化并獲得高效催化性能的研究目前還沒有報(bào)道。
中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員曹榮領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，在科技部“973”計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、中科院青年創(chuàng)新會、中科院海西研究院“春苗人才”專項(xiàng)等支持下，在多孔配位聚合物負(fù)載金屬納米顆粒復(fù)合異相催化材料的均相化研究中取得進(jìn)展。他們利用5,5’,6,6’-tetrahydroxy-3,3,3’,3’-tetramethyl-1,1’-spirobisindane, tetrafluoroterephthalonitrile與Zn離子通過機(jī)械化學(xué)的方法制備了可溶性配位聚合物，利用配體上的氰根基團(tuán)與納米顆粒的作用，成功地將超小Pd、Rh、Pt等金屬納米顆粒修飾到配位聚合物上，通過控制負(fù)載比例，獲得了可溶性復(fù)合材料。由于配體的剛性及彎曲特性，配位聚合物在納米顆粒表面形成孔狀結(jié)構(gòu)，有利于反應(yīng)底物與金屬納米顆?；钚员砻娴挠行Ы佑|，使得該類可溶性復(fù)合材料表現(xiàn)出超常的催化活性，其中負(fù)載Pd納米顆粒的可溶性復(fù)合材料不僅在吲哚的C-H活化構(gòu)筑C2芳香化合物反應(yīng)及Suzuki反應(yīng)中表現(xiàn)出極高的催化活性，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)回收多次利用，并保持活性基本不變，該工作有望為金屬納米顆粒異相催化材料的均相化提供一個(gè)新的策略。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《美國化學(xué)會志》（J. Am. Chem. Soc., 2016, DOI: 10.1021/jacs.6b06185）上。
此前，該研究團(tuán)隊(duì)采用憎水性策略將Pd納米顆粒負(fù)載在憎水性的MOFs中，實(shí)現(xiàn)了水相中高效催化吲哚C-H活化反應(yīng)（J. Catal., 2016, 333, 1-7， Featured Articles）；另外該團(tuán)隊(duì)還成功地將合金納米晶分散在多級微介孔MOF MM-MIL-53（Al）上，利用MOF上的路易斯酸堿活性中心與合金納米晶組成雙功能催化劑，成功實(shí)現(xiàn)了無氧條件下協(xié)同催化仲醇脫氫轉(zhuǎn)化為酮的反應(yīng)（J. Catal., 2015, 330, 452–457, Featured Articles）。
福建物構(gòu)所可溶性多孔配位聚合物復(fù)合催化材料研究獲進(jìn)展
摘自：中國科學(xué)院
注：華南標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng)-國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)采購平臺
