改变有缺陷的多孔材料，用于鲁棒性和选择性多相催化！

乙烯二聚法生产1-丁烯是为数不多采用均相催化的工业过程之一，由于其高选择性，尽管需要大量的活化剂和溶剂。现在，巴斯克乡村大学(UPV/EHU)与加泰罗尼亚化学研究所(ICIQ)的洛佩斯集团(Lopez group)以及RTI International合作发表的一篇新论文，展示了一种通过金属-有机骨架(MOFs)形成的更可持续的替代品。

科学家们证明，在缩合条件下定制的MOFs催化乙烯二聚反应生成1-丁烯，在没有活化剂和溶剂的情况下，具有很高的选择性和稳定性。

这项发表在《自然通讯》上的研究为开发适用于多种气相反应的高效多相催化剂开辟了新途径。研究人员通过两种策略设计了MOF (Ru)HKUST-1的缺陷，而不损害框架结构：MOF合成过程中传统的配体交换方法，以及一种开创性的合成后热方法。研究人员随后对这些缺陷进行了表征，这些缺陷已被证明对乙烯二聚反应具有催化活性。由于巴塞罗那超级计算中心(BSC)的计算资源，研究人员能够模拟现实的MOF系统来表征缺陷并计算反应机理。发现由缺陷引起的不饱和金属中心驱动活性，而节点的双金属性质控制选择性。

HKUST-1 MOF的代表，图片：Manuel A. Ortuño

在测试了该系统的催化性能后，接下来通过一个关键的条件提高了催化剂的可回收性和鲁棒性，这个条件就是核内冷凝。乙烯二聚法生产1-丁烯发生在气相。当反应发生在低反应物压力时，由于低聚物的配合，一些催化位点失活。但是随着压力的增加，反应物分子会在材料的孔隙中凝结。这种浓度效应避免了失活，从而提高了催化剂的稳定性。该项目的下一步将包括使用基于第一行过渡金属的MOF催化剂，以及将新的矿内冷凝策略应用于其他气相反应。