以MOF为前驱体合成高活性亚纳米级负载型非贵金属催化材料

　　由于负载型纳米催化剂对于不同的化学反应均具有高活性而被广泛研究。金属粒子的尺寸是用来衡量催化性能很重要的因素之一。不同的合成路线制备的金属粒子合成负载型纳米催化剂的尺寸在1nm到2nm之间。关于亚纳米级负载贵金属催化材料的报道很多，但是合成亚纳米级负载型非贵金属催化材料是很具有挑战性的。相关研究成果发表在德国应用化学（Angew. Chem. Int. Ed.）上。 

　　该团队提出了亚纳米级负载型非贵金属催化材料的制备方法。在离子液体混合体系中合成了Ni-MOF/SiO2和Co-MOF/SiO2复合材料，并以此为前驱体制备了Ni/SiO2和Co/SiO2催化材料。Ni和Co纳米颗粒平均尺寸小于1 nm，并且具有很好的分散性，负载量高达20 wt%。由于金属颗粒尺寸非常小，催化材料对苯加氢生成环己烷反应具有极高的活性。 

　　利用小角X-射线散射(SAXS)技术对Ni/SiO2的分形结构进行了分析。该团队利用北京同步辐射装置1W2A-小角散射实验站完成了SAXS实验。经过分析发现材料存在质量分形，其分形维数Dm为1.97，说明材料具有非常疏松的结构，非常有利于纳米颗粒的附着。 

　　本工作中，该团队以Ni-MOF和Co-MOF为前驱体，合成了Ni/SiO2和Co/SiO2催化材料，金属纳米颗粒均匀的分散于多孔载体上，负载量高达20 wt%且平均尺寸在1 nm以下。合成的催化剂可以在较低的温度下（低于100℃）液相中催化苯加氢反应生成环己烷，具有非常高的活性。中国科学研究院化学研究所，胶体界面与化学热力学实验室韩布兴研究员这样描述他们的工作：“我们提出了一种新奇的方法来合成亚纳米级非贵金属催化材料。我们相信这些亚纳米级的催化剂可以应用于多个领域，并且这种新颖的合成方法可以合成一系列廉价高效的负载型纳米材料。”

　　发表文章： 

　　Xinchen Kang, Huizhen Liu, Minqiang Hou, Xiaofu Sun, Hongling Han, Tao Jiang, Zhaofu Zhang, and Buxing Han*, Synthesis of Supported Ultrafine Non-noble Subnanometer-Scale Metal Particles Derived from Metal–Organic Frameworks as Highly Efficient Heterogeneous Catalysts，Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 1080 –1084.