近日，中科院大連化物所研究員傅強和包信和院士團隊與英國劍橋大學合作，通過將納米氧化物限域在金屬有機框架（MOF）材料中實現(xiàn)高效催化過程，證明了限域微環(huán)境在調控催化性能上具有重要作用。相關研究結果發(fā)表于《自然—通訊》。
催化活性中心所處的微環(huán)境能夠對催化體系的物理和化學狀態(tài)產(chǎn)生強烈的限制作用，從而可以有效調控催化性能，這一“限域催化”效應是多相催化中的一個重要概念。長期以來，包信和團隊探索了在一維碳管納米反應器和兩維層間納米反應器中的限域催化過程，發(fā)現(xiàn)這些限域微環(huán)境對催化反應具有有效調控作用。
近日，劍橋大學的材料科學家利用無機化學中的普爾貝圖，發(fā)展出一個普適的在納米孔內合成客體材料的有效方法，實現(xiàn)了在MOF孔內填充氧化釕納米結構。利用這一材料，大連化物所研究人員發(fā)現(xiàn)在零維納米孔反應器中的限域效應可以弱化CO和O在氧化物表面上的吸附，使得該氧化物結構表現(xiàn)出獨特的低溫催化CO氧化性能，說明零維納米空間中微環(huán)境限域可以弱化表面吸附并增強催化性能。這一結果與一維和兩維納米空間中發(fā)現(xiàn)的限域催化效應一致。
