Locking Effect in Metal@MOF with Superior Stability for Highly Chemoselective Catalysis

化学 催化作用 化学选择性 纳米颗粒 选择性 产量(工程) 组合化学 金属有机骨架 多相催化 金属 纳米技术 化学工程 有机化学 材料科学 吸附 冶金 工程类
作者
Yicheng Zhong,Peisen Liao,Jiawei Kang,Qinglin Liu,Shihan Wang,Suisheng Li,Xianlong Liu,Guangqin Li
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (8): 4659-4666 被引量:137
标识
DOI:10.1021/jacs.2c12590
摘要

Ultrasmall metal nanoparticles (NPs) show high catalytic activity in heterogeneous catalysis but are prone to reunion and loss during the catalytic process, resulting in low chemoselectivity and poor efficiency. Herein, a locking effect strategy is proposed to synthesize high-loading and ultrafine metal NPs in metal-organic frameworks (MOFs) for efficient chemoselective catalysis with high stability. Briefly, the MOF ZIF-90 with aldehyde groups cooperating with diamine chains via aldimine condensation was interlocked, which was employed to confine in situ formation of Au NPs, denoted as Au@L-ZIF-90. The optimized Au@La-ZIF-90 has highly dispersed Au NPs (2.60 ± 0.81 nm) with a loading amount around 22 wt % and shows a great performance toward 3-aminophenylacetylene (3-APA) from the selective hydrogenation of 3-nitrophenylacetylene (3-NPA) with a high yield (99%) and excellent durability (over 20 cycles), far superior to contrast catalysts without chains locking and other reported catalysts. In addition, experimental characterization and systematic density functional theory calculations further demonstrate that the locked MOF modulates the charge of Au nanoparticles, making them highly specific for nitro group hydrogenation to obtain 3-APA with high selectivity (99%). Furthermore, this locking effect strategy is also applicable to other metal nanoparticles confined in a variety of MOFs, and all of these catalysts locked with chains show great selectivity (≥90%) of 3-APA. The proposed strategy in this work provides a novel and universal method for precise control of the inherent activity of accessible metal nanoparticles with a programmable MOF microenvironment toward highly specific catalysis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
隐形曼青应助liia采纳,获得10
刚刚
英姑应助薛博文采纳,获得10
刚刚
BowieHuang应助清脆哈密瓜采纳,获得10
刚刚
1秒前
WzH发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
富贵儿发布了新的文献求助10
3秒前
66发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
优雅沛文发布了新的文献求助10
4秒前
烟花应助zhao采纳,获得10
4秒前
4秒前
顺利毕业发布了新的文献求助80
4秒前
科研通AI6应助ning采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
YH完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
周文鑫发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
宋宋发布了新的文献求助10
7秒前
重要的炳完成签到 ,获得积分10
7秒前
超体完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
顺心冬卉发布了新的文献求助10
8秒前
汉堡包应助zehua309采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
充电宝应助知秋采纳,获得10
8秒前
科研通AI6应助天空之城采纳,获得10
8秒前
天天发布了新的文献求助10
9秒前
清心完成签到,获得积分20
9秒前
dsfsd发布了新的文献求助10
9秒前
NexusExplorer应助黄伟凯采纳,获得10
10秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
Building Quantum Computers 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
二氧化碳加氢催化剂——结构设计与反应机制研究 660
碳中和关键技术丛书--二氧化碳加氢 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5661010
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4836679
关于积分的说明 15093101
捐赠科研通 4819724
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2579492
邀请新用户注册赠送积分活动 1533827
关于科研通互助平台的介绍 1492616