麻省理工学院MIT Mircea Dinca作为通讯作者和康奈尔大学、埃克森美孚研究与工程公司等单位的研究者发现当通过应用Cu负载在Ce基MOF催化剂，相对于Zr基对比材料，其在环己烷和CO氧化反应中分别实现了4倍、20倍效率的提升。作者通过Cu K边、Zr K边的X射线精细吸收谱发现，对于Ce-和Zr-基催化剂，都展现出不寻常的三配位Cu^II结构， 这些结果为负载于MOF上的金属催化剂从分子级别上给出了详细的理解，并在Zr-，Ce-基异相催化剂的结构建立了关系。

本文要点：

（1）

催化剂制备。基于1,3,5-三羧酸苯（BTC）制备了Ce-MOF-808([Ce₆O₄(OH)₁₀(BTC)₂(H₂O)₆]和Zr-MOF-808（[Ce₆O₄(OH)₁₀(BTC)₂(HCOO)₆）。随后在DMF中将合成的MOF材料和Cu(NO₃)₂于100 ℃中反应，进行负载Cu催化活性中心。

（2）

催化反应。在65 ℃中进行环己烷的氧化反应（生成的环己酮、环己醇混合物是生产尼龙-6和尼龙-66的重要原料）测试，通过^tBuOOH作为氧化剂，结果显示16 h后，Ce基Cu催化剂的TON达到高于1200，展现了突出的催化活性。作者认为这种优异催化反应活性是由于Cu催化剂和还原活性的Ce之间协同电子效应导致的，此外，通过XAS表征作者发现负载在Ce-MOF中的Cu物种展现了不同寻常的三配位结构，这些发现展示了MOF基底材料的负载作用不仅仅局限在作为基底，同时能够进行调控。

参考文献

Xin He, Benjamin G Looker, Kimberly T. Dinh, Amanda W Stubbs, Tianyang Chen, Randall J. Meyer, Pedro Serna, Yuriy Román-Leshkov, Kyle M. Lancaster, and Mircea Dinca*

Cerium(IV) Enhances the Catalytic Oxidation Activity of Single-Site Cu Active Sites in MOFs, ACS Catal. 2020

DOI：10.1021/acscatal.0c02493

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c02493