江苏大学吴沛文《Nat. Commun.》：提出了一种逆向构筑金属载体强相互作用构建高效催化剂

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近期，江苏大学化学化工学院青年教师吴沛文以第一作者身份，在 Nature Communications 发表题为“Harnessing strong metal-support interactions via a reverse route”的研究论文。

负载型金属催化剂在催化、能源转化等领域发挥着重要作用，如何理性设计负载型催化剂的结构从而获得理想的催化性能是一项艰巨的任务。有研究发现，构筑金属载体强相互作用（SMSI）是一种调控催化剂结构、催化活性和选择性的有效策略。但是，在传统SMSI构筑过程中，通常伴随着对金属中心的包覆作用形成，不利于催化活性位点的暴露，从而影响负载型催化剂的催化性能。

针对这一问题，论文提出了一种逆向构筑金属载体强相互作用的新策略（SMSIR）。通过对完全封装的核壳结构金属纳米粒子处理，在形成SMSI的同时，能够控制催化活性中心的暴露度。以核壳结构Pd-FeO_xNPs为原料，经过还原气氛处理可以得到具有卵黄壳结构的Pd-Fe₃O₄-H，在壳中形成孔洞和空隙的同时，Pd和Fe₃O₄形成金属载体强相互作用。将这种Pd-Fe₃O₄-H用于乙炔半氢化反应中，能够在温和反应条件下获得100%的转化率和85.1%的乙烯选择性，优于已报道的大部分催化剂。

该工作首次研究了逆向途径工程构筑SMSI的策略，扩展了常规SMSI的范围，并为理性设计负载型金属催化剂提供研究思路和途径。江苏大学化学化工学院朱文帅教授、弗吉尼亚理工大学朱慧源教授、美国橡树岭国家实验室戴胜教授为论文共同通讯作者。该研究工作获得国家自然科学基金优秀青年基金等项目的资助。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-020-16674-y

来源：江苏大学

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