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自2011年“单原子催化剂”的概念被提出以来,研究者一直致力于优化单原子活性位点制备并深入研究其结构催化性能构效关系。然而,由于载体的不均匀性,大多数单原子催化剂的活性位点通常具有非均一配位环境,缺乏有效的精准调控手段。 近日,清华大学化工系王铁峰课题组利用一锅溶剂热法,并辅以搅动操作保证前驱体浓度均匀分布,避免了金属纳米颗粒的形成,成功地将贵金属原子锚定于多种官能化金属有机框架内,实现了对单原子活性位点的均一配位结构(图1),并揭示了配体种类对催化剂活性和热稳定性的影响规律。 图1.负载单原子铂的金属有机框架的合成机理及活性位点结构示意图 研究中,利用溶剂热过程中高价贵金属氯化物与溶剂N,N-二甲基甲酰胺的原位反应,生成低价金属羰基氯化物。该物种经配体交换被锚定于金属有机框
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