JACS：通过多金属氧酸盐-金属-有机框架结构中的脱溶获得原子级精确的单位点催化剂

Nanoyu

2024-03-14

单位点催化剂（SSCs）通过原子分散的活性位点实现高催化性能。目前SSCs发展面临的挑战是活性催化物质的聚集。将这些位点的负载降低到非常低的水平是减轻聚集和烧结的常见策略；然而，这限制了可用于表征SSCs的工具。

在这里，中科大Qin Liu，俄亥俄州立大学Rachel B. Getman，西北大学Joseph T. Hupp，石溪大学Karena W. Chapman通过在NU-1000（一种基于Zr的金属有机框架（MOF））中掺入Anderson-Evans多金属氧酸盐簇（POM，MMo6O24，M=Rh/Pt）来实现一种高负载的耐烧结SSC。

文章要点

1）通过隔离POM内的活性位点，然后隔离MOF内的POM提供的双重限制，有助于在活化过程中通过从POM中解出，形成具有低配位数的隔离贵金属位点。

2）无需烧结即可实现的高负载量（高达3.2wt%）允许使用原位X射线散射和对分布函数(PDF)分析来评估POM簇和周围MOF中的局部结构转变。值得注意的是，活性催化剂中的Rh/Pt…Mo距离比各自块体金属中的M…M键长短。

3）研究人员基于PDF数据，通过互补计算和X射线吸收光谱分析，确定了活性簇结构的模型。

参考文献

Zhihengyu Chen, et al, Atomically Precise Single-Site Catalysts via Exsolution in a Polyoxometalate−Metal−Organic-Framework Architecture, J. Am. Chem. Soc., 2024

https://doi.org/10.1021/jacs.4c00523