锆/铪氧簇的催化应用研究获重要进展

日期： 2024-01-08

浏览次数: 53

来源：科学网

华南师范大学化学学院教授兰亚乾团队在国家自然科学基金，广东省珠江人才计划青年拔尖项目等项目的支持下，在锆/铪氧簇的催化应用方面取得重要研究进展。近日，相关成果发表于Science Bulletin。

锆/铪易水解的特性及其相对惰性的金属反应性极大地阻碍了其金属配合物的结构拓展和性能应用。该研究旨在拓展含锆/铪元素的配合物的催化应用并提高其催化性能。

研究人员提出了利用功能配体协同金属活性位点来共同催化完成特定反应以进一步提升催化性能的策略。他们通过配体工程，用4-叔丁基硫杂杯四芳烃（H4TC4A）配体构建了两个稳定的锆/铪氧簇（Zr9-TC4A和Hf9-TC4A），其中TC4A4-配体上的不饱和配位硫原子可以与附近的活性金属锆/铪位点产生强的金属-配体协同作用。

实验和理论计算结果表明，这些锆/铪氧簇被用作胺氧化反应的催化剂时，可通过两种金属与配体之间的协同作用实现高效的底物转化率和产物选择性：一是，通过双活性位点的协同作用实现高效的光催化苄胺氧化反应，其中TC4A4-配体上的硫原子位点通过光生空穴氧化苄胺，金属活性位点上的光生电子还原氧分子；二是，通过邻近金属配体的协同催化作用完成苯胺氧化反应，其中苯胺被配体上的硫原子位点吸附以更接近金属活性位点，然后被金属位点活化的含氧自由基氧化。

论文第一作者、华南师范大学化学学院21级博士生孙胜男表示，该研究工作为后期设计高性能的锆/铪基配合物催化剂并开发更多催化反应类型提供了重要的可行性策略。（来源：中国科学报朱汉斌）

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.scib.2023.11.047

上一篇：国家发改委发布《产业结构调整指导目录（2024年本）》下一篇：稀土城市矿产支撑碳中和研究获进展

Hot News / 相关推荐

厦门稀土材料研究中心在同位素热光伏系统用稀土选择性发射体领域取得新进展

2025 - 04 - 25

点击次数: 24

来源：厦门稀土材料研究中心在深空深海等极端环境下，核电池可替代传统化石能源、太阳能实现长时间电力供给。随着深空深海探测任务（火星探测、极地信标等国家重大需求）的不断深化，同位素热光伏电池（RTPV）成为有潜力实现千瓦级大功率输出的核电池首选。目前，美国、俄罗斯、日本等国家在RTPV系统开发上处于领先地位，而我国在该领域的开发尚处于起步阶段。在RTPV系统中，选择性发射体是决定能量转换效率的关键器件...

施祖进课题组与合作者: 无需配体支撑的过渡金属阴离子Ni2-

2025 - 04 - 25

点击次数: 25

来源：化学与分子工程学院过渡金属通常具有亲电性，呈现正价态。负价过渡金属配合物较为罕见，需要电子受体配体的支撑才能相对稳定，如铁族金属羰基配合物阴离子[Ni(CO)3]2-，此时过渡金属的价态仅为形式负价。即便如此，含形式负价的过渡金属配合物通常难以在常温固相条件下稳定存在，因此缺少过渡金属负价态的明确光谱学证据（X射线吸收光谱），限制了对过渡金属特殊负价态和亲核性的认识。近日，北京大学施祖进联...

具有优异选择性发射性能的热光伏发射体候选材料Er(Ta1-xNbx)O4

2025 - 04 - 24

点击次数: 45

来源：清华大学出版社期刊中心选择性发射体是决定放射性同位素热光伏（RTPV）系统能量转换效率的关键部件之一。开发具有高选择性发射率、高光谱效率和优异高温稳定性的选择性发射体可以有效提高RTPV系统的能量转换效率和服役寿命。为了调节选择性发射率和光谱效率，制备了一系列与GaSb半导体匹配的Er(Ta1-xNbx)O4 (0≤x≤0.2)选择性发射体。所制备的Er(Ta1-xNbx)O4 (0≤x≤0...

北理工课题组在多金属氧簇导向的银团簇合成方面取得重要进展

2025 - 04 - 24

点击次数: 43

来源：北京理工大学近日，北京理工大学吕红金课题组在多金属氧簇导向的银团簇合成方面取得重要进展。相关成果以“Wearing Gigantic Silver Armor on Transition-Metal-Containing Polyoxometalates: Formation of Supertetrahedral Intercluster Compounds”为题发表在国际知名化学期刊《A...