金属纳米颗粒(NPs)的化学环境对其催化性能有重要影响，但目前对其催化性能的研究还很不清楚。

有鉴于此，中科大江海龙教授报道了将微小的Pd纳米颗粒被包裹到金属有机骨架（MOF）UIO-66-X（X=H，OMe，NH₂，2OH，2OH(Hf)）的孔隙中，得到了Pd@UiO-66-X复合材料。

文章要点

1）通过MOF中的官能团和金属取代，Pd纳米颗粒的表面微环境很容易受到孔壁工程的调节。Pd@UIO-66-X对苯甲酸加氢的催化活性顺序为Pd@UIO-66-OH>Pd@UIO-66-2OH(Hf)>Pd@UIO-66-NH₂>Pd@UIO-66-OMe>Pd@UIO-66-H。

2）根据共漫反射红外傅里叶变换光谱和密度泛函理论(DFT)计算，研究人员发现，这种活度差异不仅归因于Pd和MOF之间不同的电荷转移，而且还可以用Pd@UIO66-X（-OH<-2OH(Hf)<-NH₂<-OMe<-H）的基底吸附能来解释。Pd@UIO-66-OH具有较高的Pd电子态和中等的吸附能，从而表现出最高的活性。

这项工作突出了客体金属纳米颗粒表面微环境的影响，客体金属纳米颗粒的催化活性主要由电子转移和吸附能决定，其催化活性是通过系统地取代主体金属基团和官能团来实现。

Dongxiao Chen, et al, Boosting Catalysis of Pd Nanoparticles in MOFs by Pore Wall Engineering: The Roles of Electron Transfer and Adsorption Energy, Adv. Mater. 2020

DOI: 10.1002/adma.202000041

https://doi.org/10.1002/adma.202000041