通过向分子筛的骨架结构中修饰金属物种的方式，能够得到结合在限域空间内的金属催化剂位点。分布在分子筛T位点的金属以及T位点金属所处的配位环境可能影响分子筛与反应物之间的相互作用，并且参与催化活化反应物、参与反应过渡态的产生整个催化反应过程。

有鉴于此，中科院大连化学物理研究所刘中民、魏迎旭、肖建平等报道合成了具有相互分离Co位点的纯硅MFI分子筛（Co-MFI），这种含有独立Co位点的MFI分子筛催化剂中Co的分布位点和配位环境有利于丙烷脱氢催化反应。

本文要点

（1）

在这种Co-MFI分子筛中，Co位点的配位环境由畸变的四面体{(≡SiO)₂Co(HO-Si≡)₂}、两个Co-O-Si化学键、两个羟基桥（Co^…HO-Si）组成，这个Co位点位于MFI的T₁₍₇₎和T_3(9)­位点。

（2）

通过DFT计算和氘代标记实验，验证相互分离的Co位点与MFI的微环境在整体上改善PDH反应，而且形成了对C₃H₈具有选择性预活化能力的微环境，Co-O-Si键结构的极化状态氧原子能够接受H*（{(≡SiO)CoH^δ-(H^δ+O-Si≡)₃}），分子筛的催化反应微结构能够稳定C₃H₇*中间体。

具有动态变化和连续重复性变化电子结构的Co催化位点能够满足PDH催化反应循环过程的一系列不同步骤，实现酶催化反应的类似性能。

参考文献

Zhong-Pan Hu, Gangqiang Qin, Jingfeng Han, Wenna Zhang, Nan Wang, Yijun Zheng, Qike Jiang, Te Ji, Zhong-Yong Yuan, Jianping Xiao*, Yingxu Wei*, and Zhongmin Liu*

Atomic Insight into the Local Structure and Microenvironment of Isolated Co-Motifs in MFI Zeolite Frameworks for Propane Dehydrogenation, J. Am. Chem. Soc. 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c02636

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c02636