用于提高多步催化反应性能的功能型多级孔金属有机骨架材料

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金属有机骨架材料(Metal–Organic Frameworks,MOFs)具有良好的结晶性、较大的比表面积、规则可调节的孔道结构、丰富的化学环境,这些特性使得MOFs材料在气体储存、化学分离、催化、传感、药物输送等领域具有广泛应用。大多数报道的MOFs孔径小于2 nm,属于微孔范围。小孔径提供了较大的比表面积,但增大了传质阻力,降低了物质的扩散速度,从而影响分离或催化效率。MOFs中介孔或大孔的存在可加快分子的扩散速度,且暴露出更多的金属配位不饱和位点,提供可用的催化位点,从而提高反应速率和转化率。构筑多级孔结构的MOFs(H-MOFs)可以显著提高其催化性能。

近日,南京工业大学的霍峰蔚教授和张伟娜教授(共同通讯作者)团队报道了一种简便的策略制备功能化的具有大孔-微孔的金属有机骨架材料(NPs/M-MOFs),提高了多步催化反应的效率。该项工作通过模板刻蚀和浸渍还原的过程制备具有多级孔结构和多活性位点的功能性NPs/M-MOFs纳米催化剂。所制备的Pt/M-ZIF-8(Zeolitic Imidazolate Frameworks,ZIFs,沸石咪唑酯骨架结构材料)在Knoevenagel缩合-氢化两步催化反应中表现出较高的催化性能。该策略还扩展到了其他的MOFs系列,为优化催化剂的反应性能提供了一种简易的构建功能型多级孔MOFs的方法。


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