去磷酸化是一种重要的生物反应,它能去除底物中的一个磷酸基,对环境保护也有重要意义。尽管CeO2已被证明能催化这一反应,但作为稀土元素之一,铈的自然丰度较低,且全球分布范围较窄(>90%的储量位于6个国家)。因此,迫切需要寻找另一种在世界范围内具有高丰度的元素/材料,也可以有效地从农业废物中提取磷酸盐,用于磷的循环利用。有鉴于此,香港城市大学的Yung-Kang Peng等研究人员,报告了表面钛的电子态操纵激活了近室温下TiO2上的脱磷反应。
本文要点
1)以对硝基苯磷酸酯(p‐NPP)为模型化合物,研究人员证明了具有F修饰(001)表面的TiO2可以在低至40℃的温度下激活p‐NPP去磷酸化。
2)探针辅助核磁共振(NMR)表明,氟的强吸电子效应使(001)表面的Ti原子(即活性中心)呈酸性。
3)p‐NPP在该表面上的双齿吸附进一步促进其随后的活化,其阻隔比原始(001)和(101)表面低约20 kJ/mol,从而使该反应在接近室温(从> 80 °C)的条件下被活化。
参考文献:
Quan Wang, et al. Electronic State Manipulation of Surface Titanium Activates Dephosphorylation over TiO2 Near Room Temperature. Angewandte Chemie, 2021.
DOI:10.1002/anie.202104397
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202104397