人们发现金属-分子筛咪唑骨架复合材料（M-MOF）直接热解是生成原子分散型“金属-氮-碳”单原子催化剂的关键，生成的M/NC-SACs催化剂在乙炔半加氢催化反应中具有优异的催化活性和选择性。但是反应物在单原子位点上的吸附能力非常弱，而且反应物的扩散受到限制，导致M/NC-SACs催化剂难以对体积较大的炔烃（苯乙炔）进行半加氢催化反应。

有鉴于此，清华大学李亚栋院士、中国石油大学杨妲等通过主客体策略在空心多孔结构的纳米催化剂上构筑双重单原子催化剂Pd-Mn/NC，能够高效率的对苯乙炔进行半加氢催化转化。

主要内容

（1）

在苯乙炔的半加氢催化反应中，Pd-Mn/NC催化剂表现优异的催化活性和选择性。TOF达到218 mol_C-Cmol_Pd^-1min^-1，性能达到市售Lindlar催化剂的16倍，而且催化剂在5次催化循环后仍保持高活性和高选择性。

（2）

我们研究认为h-Pd-Mn/NC催化剂的优异催化活性来自于催化剂具有的4.0 nm多孔结构，这种孔结构有助于反应物大分子和产物分子的扩散。原子分散性的Mn单原子具有比较低的电负性，有助于电子从Mn转移到相邻Pd位点，因此调节Pd位点的电子结构。Pd-Mn原子对的强电子耦合效应能够增强Fermi能级附近的d电子，促进苯乙炔的吸附，促进H₂在Pd位点的吸附，因此降低苯乙炔半加氢的反应能垒。

参考文献

Huan Liu, Peng Zhu, Da Yang*, Congkun Zhong, Jialu Li, Xiao Liang, Ligang Wang, Hang Yin, Dingsheng Wang, and Yadong Li*, Pd–Mn/NC Dual Single-Atomic Sites with Hollow Mesopores for the Highly Efficient Semihydrogenation of Phenylacetylene, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c11632

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c11632