吕学斌组Small封面：超细Ru团簇壳嵌入式中空碳球纳米反应器促进生物质糠醛级联加氢转化2-甲基呋喃

分子催化行为的有效控制很大程度上取决于对催化材料特定微环境的定向调制。近年来，金属担载型中空纳米反应器以其可调节的微环境效应而受到广泛关注，合理地设计具有特定电子和几何结构特征的新颖中空纳米反应器对有效操控分子催化行为至关重要。然而，尽管已有研究已经对中空纳米反应器的定向设计、制备和改性等方面做出了巨大努力，但由于对其微环境效应的机理理解和精确控制尚未成熟，靶向诱导中空纳米反应器驱动的分子催化行为仍被认为是一项艰巨的技术挑战。此外，由于中空纳米反应器的结构性优势日益突显，充分挖掘其在广泛生物质加氢应用中的潜力已逐渐成为当前相关研究的热点之一。

近期，吕学斌课题组及其联合研究团队提出了一种金属预螯合辅助组装策略以简便地合成超细Ru团簇壳嵌入式中空碳球纳米反应器（Ru@Shell-HCSs）用于生物质基糠醛高效级联加氢转化2-甲基呋喃。研究证实，Ru@Shell-HCSs独特的通道嵌入式结构能够通过强化的界面电荷转移机制促使超细Ru团簇呈现相对缺电子特性，并在级联反应过程中有效促进中间物糠醇的氢解以促进2-甲基呋喃的生成。同时，研究进一步表明通过延长壳体孔通道可以为反应物分子提供更长的扩散路径，并能够增加中间物在通道中的保留时间从而加速级联进程。研究旨在提出一个经典案例以用于强调精确调控金属担载型中空纳米反应器催化微环境在应对复杂生物质级联转化反应艰巨挑战中的关键作用。

目前，上述研究成果以封面形式在线发表于国际期刊Small（IF= 15.153）。Small是材料科学研究领域的顶级国际期刊之一，是WILEY出版社旗下微纳米材料领域的旗舰期刊，主要专注于纳米和微观层面材料和物质特性研究的跨学科国际期刊，涵盖了材料科学、化学、物理、工程、医学和生物学等领域的广泛主题。文章通讯作者为天津大学/西藏大学吕学斌教授，第一作者为天津大学于志昊博士。

文章信息：Ultrafine Ruthenium Clusters Shell-Embedded Hollow Carbon Spheres as Nanoreactors for Channel Microenvironment-Modulated Furfural Tandem Hydrogenation.

作者信息：Zhihao Yu, Na Ji, Jian Xiong, You Han, Xiaoyun Li, Rui Zhang, Yina Qiao, Ming Zhang, Xuebin Lu*

DOI：10.1002/smll.202201361

https://doi.org/10.1002/smll.202201361

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编辑：于志昊

供稿：于志昊

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