在设计高效催化剂时,明确认识和合理构建适合特定反应的活性中心始终具有重要意义。
有鉴于此,清华大学王定胜教授、Hanshi Hu和中科院高能物理研究所Lirong Zheng等人,报道了同时含有Cu-N3和Cu-N4位点的双活性位点铜催化剂(DAS-Cu)。
本文要点
1)通过热解铜配合物制备了在氮掺杂碳上同时具有Cu–N3和Cu–N4活性位点的DAS-Cu催化剂。
2)这类催化剂对烯烃的氧代磷酸化反应显示出极高的催化性能(产率高达97%),而具有单个活性中心(Cu-N3或Cu-N4)的催化剂在该反应中是化学惰性的。
3)结合理论和实验结果,进一步确定了两个不同的铜活性位点在该反应中的不同作用。Cu-N3位点捕获氧并触发进一步的氧化过程,而Cu-N4位点为磷酰自由基的保护提供了适度的吸附位点。
总之,该工作揭示了一个催化活性中心中两个单原子位点的协同作用,为合理设计性能更好的多相催化剂提供指导。
参考文献:
Yu Xiong et al. Construction of Dual‐Active‐Site Copper Catalyst Containing both Cu-N3 and Cu-N4 Sites. Small, 2021.
DOI: 10.1002/smll.202006834
https://doi.org/10.1002/smll.202006834