納米結構陰離子骨架催化硝基芳烴加氫反應取得進展

　　近日，Chinese Chemical Letters在線刊發了西北大學張文彥、王堯宇教授課題組題為Enhancement of catalytic activity for hydrogenation of nitroaromatic by anionic metal-organic framework的成果文章。

文章題目為Enhancement of catalytic activity for hydrogenation of nitroaromatic by anionic metal-organic framework。

　　硝基芳香族化合物在自然環境中難以降解，化學還原不僅有利于環境保護，而且還能生成高價值的氨基芳香族化合物。在過去的幾十年里，為了催化硝基芳烴的還原，H2或硼氫化鈉作為還原劑，貴金屬的復合材料和多孔材料作為催化劑（如Au、Pd、Pt和Ag）多有報道。然而，在室溫下不含貴金屬的連續硝基芳香族加氫催化仍然是一個巨大的挑戰。

　　近年來，由于離子型金屬有機框架（I-MOFs）獨特的孔道和離子框架與客體之間的靜電相互作用，I-MOF在吸附、藥物傳遞、傳感和電池方面的研究逐年增多。然而，I-MOF加速電子轉移的能力尚未得到很好的發展，這是影響催化活性的關鍵因素。因此，I-MOF有望取代貴金屬用于催化加氫。

　　將 I-Cd-MOF組裝成I-MOF@Filter membrane在室溫下連續催化4-NP加氫反應7次以上，轉化率保持在94.4%。（圖片均由課題組提供）

　　該研究開發了一例獨特的納米結構陰離子骨架 I-Cd-MOF，可高效催化硝基芳烴加氫反應；I-Cd-MOF的離子環境及其孔道結構對加氫催化性能起到重要作用，與中性MOF相比，I-Cd-MOF具有更快的電子轉移能力和更高的催化產氫能力，能夠在孔道內穩定中間體，使其具有優異的催化活性。研究構建了I-MOF@Filter membrane，可在室溫下對4-NP進行快速連續催化氫化。