利用弱相互作用來(lái)提高負(fù)載型金屬催化劑的催化性能是催化劑設(shè)計(jì)的重要策略，但仍然是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)?；诖?，中科院大連化學(xué)物理研究所楊啟華研究員和浙江師范大學(xué)羅孟飛教授（共同通訊作者）等人報(bào)道了通過(guò)使用一系列具有不同化學(xué)成分和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的亞胺連接的共價(jià)有機(jī)框架（COF）來(lái)微調(diào)Pd納米顆粒（Pd NPs）附近的弱相互作用。Pd NPs的表面幾何結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)幾乎相同，在芳香化合物的極性官能團(tuán)（C=O, C=N, NO2, C=C-O）的選擇性加氫反應(yīng)中，含有芘的COF（Py-COF）的Pd NPs比沒(méi)有芘的COF的Pd NPs具有更強(qiáng)的活性。實(shí)驗(yàn)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在芳香酮/醛、喹啉和硝基苯的氫化反應(yīng)中，嵌入芘-COF中的Pd NPs比不含芘的COF中的Pd NP的活性高約3至10倍，盡管Pd具有相似的大小和表面結(jié)構(gòu)。此外，作者以苯乙酮（AP）加氫為模型反應(yīng)，系統(tǒng)的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)研究和DFT計(jì)算表明，在Pd NPs附近AP和芘環(huán)的π-π相互作用可以引導(dǎo)羰基在Pd表面的優(yōu)先吸附，并顯著降低速率決定步驟中的活化勢(shì)壘（rate-determining step , RDS）。該工作強(qiáng)調(diào)了活性位點(diǎn)以外的非共價(jià)相互作用在調(diào)節(jié)負(fù)載型金屬納米顆粒催化性能中的重要作用。The promotion effect of π-π interactions in Pd NPs catalysed selective hydrogenation. Nat. Commun., 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29299-0.https://doi.org/10.1038/s41467-022-29299-0.
