单原子铁催化剂

超低负载高活性

以微量铁饱和吸附于ZIF-8前体热解制得，活性位点为柔性的吡咯型Fe(II)-plN₃结构，能巧妙容纳反应物以完成催化转移氢化。

An, Zhidong · Yang, Piaoping · Duan, Delong · 李江 · Wan, Tong · Yue, Kong · Caratzoulas, Stavros · Xiang, Shuting · Liu, Jiaxing · Huang, Lei · Frenkel, Anatoly I. · Jiang, Yuan Ye · 龙冉 · 李振兴 · Vlachos, Dionisios G.

Nature Communications 2023

参数信息

活性提升倍数
10^4 ×

技术优势

摆脱贵金属依赖

仅使用微量铁即可达到与贵金属催化剂相媲美的活性，大幅降低催化剂成本并提高可持续性。

比同类铁催化剂高万倍

在相同反应条件下，其活性比文献中的其他铁催化剂高出四个数量级，这得益于独特的配位结构和电子性质。

反应机理明确

通过同位素标记实验、第一性原理模拟和光谱表征，确认了分子间氢负离子转移机制及 Fe(II)-plN₃ 活性中心的关键作用。

对多种底物化学选择性

该催化剂能对多种底物实现化学选择性转化，展现出作为通用平台催化剂的潜力。

应用场景