纳米结构阴离子骨架催化硝基芳烃加氢反应取得进展

近日，Chinese Chemical Letters在线刊发了西北大学张文彦、王尧宇教授课题组题为Enhancement of catalytic activity for hydrogenation of nitroaromatic by anionic metal-organic framework的成果文章。

硝基芳香族化合物在自然环境中难以降解，化学还原不仅有利于环境保护，而且还能生成高价值的氨基芳香族化合物。在过去的几十年里，为了催化硝基芳烃的还原，H2或硼氢化钠作为还原剂，贵金属的复合材料和多孔材料作为催化剂（如Au、Pd、Pt和Ag）多有报道。然而，在室温下不含贵金属的连续硝基芳香族加氢催化仍然是一个巨大的挑战。

近年来，由于离子型金属有机框架（I-MOFs）独特的孔道和离子框架与客体之间的静电相互作用，I-MOF在吸附、药物传递、传感和电池方面的研究逐年增多。然而，I-MOF加速电子转移的能力尚未得到很好的发展，这是影响催化活性的关键因素。因此，I-MOF有望取代贵金属用于催化加氢。

该研究开发了一例独特的纳米结构阴离子骨架 I-Cd-MOF，可高效催化硝基芳烃加氢反应；I-Cd-MOF的离子环境及其孔道结构对加氢催化性能起到重要作用，与中性MOF相比，I-Cd-MOF具有更快的电子转移能力和更高的催化产氢能力，能够在孔道内稳定中间体，使其具有优异的催化活性。研究构建了I-MOF@Filter membrane，可在室温下对4-NP进行快速连续催化氢化。