合理设计储量丰富的过渡金属氧化物（TMOs）催化剂是发展可持续化工过程的迫切需要。

近日，安徽工业大学汤骏副教授，柯清平副教授，温州大学陈伟报道了通过间隙氮工程，成功构建了一种先进的具有丰富的氧空位（OVs）的氮掺杂的N-Mn_xCo_3-xO₄催化剂。

文章要点

1）由Mn³⁺取代Co³⁺和相邻间隙氮的存在引起的八面体畸变引起了强Jahn-Teller（J-T）效应，是制备N-Mn_xCo_3-xO₄催化剂的关键。

2）当用于苯胺到偶氮苯的分子间氧化脱氢（ODH）时，N-Mn_xCo_3-xO₄催化剂在60 °C时对任何所需的产品均显示出超过99％的产率，连续10个周期以上，产率大于80%。，而Mn_xCo_3-xO₄和市售MnO_x催化剂的产率分别为39％和低于16％。

3）研究人员通过多种光谱技术对N-Mn_xCo_3-xO₄催化剂进行了精细结构分析，揭示了其优异的催化性能与间隙氮工程引起的不饱和Mn配位密切相关，这种配位可以提高化学反应效率。

研究结果突出了N-Mn_xCo_3-xO₄催化剂作为一种高效、广泛适用、可回收利用的催化剂在ODH反应中的应用前景。此外，研究工作还为基于间隙氮工程的高活性TMOs催化剂的操作和调控提供了一个有效、简单的途径。

参考文献

Yangxin Jin, et al, Jahn-Teller distortion assisted interstitial nitrogen engineering: enhanced oxygen dehydrogenation activity of N-doped Mn_xCo_3−xO₄ hierarchical micro-nano particles, Nano Res., 2021

DOI: 10.1007/s12274-020-3266-y

https://doi.org/10.1007/s12274-020-3266-y