金属负载型空心碳纳米结构（MHC纳米反应器）作为一类典型的人造纳米反应器，由于其可调的微环境效应，在多相催化中显示出竞争潜力，其中空隙约束效应是提高催化性能的最基本功能之一。

近日，西藏大学Xuebin Lu报道了负载Ru的空心碳球（HCSs）纳米反应器对乙酰丙酸（LA）加氢反应的空穴约束效应。

文章要点

1）研究人员以硅球为硬模板，酚醛树脂为碳前驱体，通过典型的硬模板法制备了结构相似的纳米反应器。具体而言，为了直观地观察纳米反应器的空穴约束效应，通过结构变量受控的硬模板方法制备了三对类似的纳米反应器，包括：i）不同的Ru负载位置，即内部（Ru@HCSs-m）和外碳壳（Ru/HCSs-m）；ii）不同的球面曲率，即较大曲率的（Ru@HCSs-l）和较小曲率的（Ru@HCSs-s）；iii）不同的碳壁厚度，即较薄的（Ru@HCSs-m -thin）和较厚的外壳（Ru@HCSs-m-thick）。

2）研究人员通过实验和理论分析的方法发现，空穴约束效应本质上是一种同时包含电子金属-载体相互作用、反应物富集和扩散的综合效应。研究表明，MHC纳米反应器的空穴约束效应受其结构因素的影响很大，这再次强调了MHC纳米反应器的可控微结构在靶向调控微环境效应中的关键作用。

总的来说，这项研究为MHC纳米反应器提供了更广泛的应用范围，并为生物质平台分子的价化途径提供了更多可行的选择。

参考文献

Zhihao Yu, et al, Ru Nanoparticles Loaded Hollow Carbon Spheres as Nanoreactors for Hydrogenation of Levulinic Acid: Explicitly Recognizing the Void-Confinement Effect, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202107314

https://doi.org/10.1002/anie.202107314