近日,中科院化学所刘会贞研究员,韩布兴院士报道了通过将单核Ru3+中心(Ru)与以三聚体和2,6-二氨基吡啶为原料合成的含氮、磷聚合物配位,研制了一种CO2加氢制甲酸的多相催化剂。要点1. 含有吡啶氮和磷腈氮的聚合物(N含量:25.9wt.%)中的多氮官能团不仅为稳定单核Ru中心提供了一个富含电子的配位环境,而且通过与CO2分子相互作用促进了CO2的转化。 要点2. 聚合物配位单核Ru催化剂(Ru/p-DOP-POMs)在水溶液中能促进CO2加氢制甲酸,转化率高达25.4×103,而且溶液中甲酸盐浓度可达3.4 mol/L。要点3. 密度泛函理论计算表明,富电子的单核Ru位可以促进H2的解离,这是反应的速率控制步骤,从而提高了催化活性。系统研究表明,单个富电子的Ru中心与富氮聚合物之间的协同效应提高了催化效率。Bingfeng Chen, et al, CO2 Hydrogenation to Formate Catalyzed by Ru Coordinated with N, P-Containing Polymer, ACS Catal., 2020DOI: 10.1021/acscatal.0c01678https://pubs./doi/10.1021/acscatal.0c01678
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