Angew: MOF载体的镶嵌面工程调节钯纳米粒子的微环境以进行选择性加氢

元催化

2022-10-02

卤代硝基苯选择性加氢制备相应的卤代苯胺具有经济、环保等优势，被广泛用于生产各种聚合物、医药、精细化学品等重要的有机中间体。然而，如何提高卤代硝基苯生成卤代苯胺的催化活性，特别是选择性，仍然是一个巨大的挑战。因此，开发用于卤代硝基苯选择性加氢的高性能负载型金属催化剂至关重要。

在本文中，中国科学技术大学江海龙教授团队开发出一系列三明治结构的ZIF-8_x@Pd@ZIF-8复合催化剂(其中x代表ZIF-8核的形态，包括暴露(100)晶面的ZIF-8_C、暴露(110)晶面的ZIF-8_RD、暴露混合(100)和(110)晶面的ZIF-8_TRD)，其结构为Pd纳米颗粒沉积于ZIF-8核的特定晶面。

本文要点：

（1）本文采用具有方钠石结构的分子筛咪唑盐框架-8(ZIF-8)作为代表，通过调控以暴露出不同的晶面，包括ZIF-8_C的(100)面、ZIF-8_RD的(110)面、以及ZIF-8_TRD1和ZIF-8T_RD2的混合(100)和(110)面。随后，采用不同形貌的ZIF-8负载Pd NPs，并涂覆ZIF-8作为薄保护层，从而形成三明治结构ZIF-8_x@Pd@ZIF-8复合材料。

（2）本文还研究了ZIF-8_C@Pd@ZIF-8催化剂在85 °C下表现出优异的对硝基氯苯(p-CNB)转化率(97.6%)和对氯苯胺(p-CAN)选择性(98.1%)。ZIF-8_C@Pd@ZIF-8催化剂的高活性可归因于缺电子Pd物种，其可以增强对p-CNB中富电子-NO₂基团的吸附，并有利于通过亲核过程攻击N=O键。

参考文献：

Ming-Liang Gao,Luyan Li,Zi-Xuan Sun. et al. Facet Engineering of a Metal-Organic Framework Support Modulates the Microenvironment of Pd Nanoparticles for Selective Hydrogenation. (2022).

DOI：10.1002/ange.202211216

https://doi.org/10.1002/ange.202211216