ZIF衍生单原子Co1-N3P1@NPC制备—催化剂制备1

有序纳米多孔材料—金属有机框架(MOFs)作为自牺牲模板,通过钴离子和有机配体的原位碳化合成Co@NCs。钴离子/有机配体的交替连接性可以有效避免热解过程中钴/钴氧化物的团聚和流失,同时在一定程度上保持MOFs 固有的结构,如钴位点分布均匀、比表面积大、3D 有序的孔道结构等。在众多MOFs 中,钴沸石咪唑酯骨架结构材料(Co-ZIFs)可能是最为理想的合成Co@NCs 的前体之一,因为其具有制备条件温和、氮含量高、形貌和结构可控等优点。
近年来ZIF衍生单原子CoNx@NCs在电催化、能量存储、生物质转化和有机合成等领域表现出了优异的催化性能。然而N原子较强的电负性会直接导致钴位点表面吸附反应中间体的吉布斯自由能太强,进而抑制反应进行。为了解决这一问题,研究者尝试用其他电负性较小的元素如P代替N参与单原子Co的配位,从而改善Co位点吸附、活化和脱附反应中间体的过程。该论文采用原位法将PPh3封装于CoZn-ZIFs,其进一步高温碳化蒸发Zn原子可以制备单原子Co1-N3P1@NPC(氮磷共掺杂碳负载单原子钴)。

参考文献:

Wan, J.; Zhao, Z.; Shang, H.; Peng, B.; Chen, W.; Pei,J.; Zheng, L.; Dong, J.; Cao, R.; Sarangi, R.; Jiang, Z.; Zhou, D.; Zhuang, Z.;Zhang, J.; Wang, D.; Li, Y., In-Situ Phosphatizing of TriphenylphosphineEncapsulated within Metal-Organic-Frameworks to Design Atomic Co1-P1N3Interfacial Structure for Promoting Catalytic Performance. Journal of theAmerican Chemical Society 2020. Doi: 10.1021/jacs.0c02229.

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