Angew：固相研磨法合成单原子W-MOF用于脱硫催化

纳米技术

2021-06-14

在原子尺度设计单位点催化剂能够提高原子利用率，为在特定催化反应中实现较高的催化活性取得机会，有鉴于此，深圳大学王进等报道了一种一锅绿色非溶液相合成方法，在含有缺陷的UiO-66(Zr)的节点原位修饰单个W原子位点，W的质量担载量最高达到12.7 %，这种担载的W形成Zr-O-W结构。

本文要点：

（1）

无溶剂合成UiO-66(Zr)-单原子W。ZrOCl₂·8H₂O、BDC、WCl₆研磨，随后无需加入溶剂在130 ℃中加热8 h固相反应，从而生成了担载单原子W的UiO-66(Zr)-单原子W催化剂。

（2）

该催化剂表现了优异的消除硫化物性能，在室温中能够在30 min将1000 ppm S消除，30 ℃下TOF达到44 h^-1，催化活性分别是UiO-66(Zr)、WO₃、均相状态WCl₆活性的109倍、12.3倍、1.2倍。

（3）

通过理论计算、控制实验结合，发现担载在UiO-66(Zr)上的单原子W能够非常容易的与氧化剂反应，生成W(VI)-过氧化中间体物种。本文研究结果展示了单原子催化剂在脱硫催化反应中的应用前景，同时展示了一种无需溶剂合成MOF-单原子催化剂的方法。

参考文献

Gan Ye, Hanlu Wang, Wenxin Chen, Hongqi Chu, Jinshan Wei, Dagang Wang, Jin Wang,* Yadong Li, In situ implanting single tungsten site into defective UiO-66(Zr) by solvent-free route for efficient oxidative desulfurization at room temperature, Angew. Chem. Int. Ed. 2021

DOI: 10.1002/anie.202107018

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202107018