近年来催化因其在现代化学中的广泛应用而成为材料科学的核心领域。而催化的选择性和催化剂分离是多相催化中面临的主要问题，尤其是官能化硝基化合物向胺的化学选择性氢化，已经在农业化学，颜料制造和制药工业中扮演着越来越重要的角色。因此，实现高选择性和高转化率已成为设计催化剂的主要关注点。目前报道了很多的方法来获得高效催化剂，例如掺杂杂原子和双金属协同效应。在工业应用方面，非均相催化剂代替均相催化剂因其易于分离和回收而受到越来越多的关注。贵金属催化剂在催化方面性能较好，需要的条件比较温和，但是涉及到两种以上的官能团时贵金属催化剂的选择性较差，而且贵金属花费也比较高，因此，基于土壤丰富的金属如Fe，Co和Ni的非均相催化剂被越来越多的应用于有机催化方面。

图1.催化剂合成路线图

最近，安徽师范大学云瑞瑞教授团队与湖南科技大学郑柏树教授及合作者制备了一种铁基催化剂，用于选择性高效催化还原硝基化合物。研究团队以MIL-101(Fe)为前驱体，使用热解法通过三聚氰胺的量来控制催化剂中铁活性位点的含量，在MOF前驱体和三聚氰胺质量比为1：1，1：2，1：3，1：4和1：5，通过不同热解温度和热解时间，得到Fe和Fe₂O₃合金负载的多孔碳氮材料催化剂，使用水合联氨作为氢源，在接近室温的条件下，催化硝基化合物转化成氨基化合物的转化率和化学选择性都高达99%，通过一系列的表征可知，铁基催化剂活性位点分散度越高，催化性能越高。并通过计算可知，该催化剂在催化硝基化合物时表现出极高的催化活性，TOF值高达8898h^-1，是目前很多所报道的同种类型催化剂的几十倍。该工作为非贵金属催化剂负载量的调控和高效选择性催化有机官能团提供了新的合成思路。

文章发表在ChemCatChem, doi:10.1002/cctc.201801626

作者：Prof. Ruirui Yun*, Lirui Hong, Wanjiao Ma, Weiguo Jia, Dr. Shoujie Liu*, Prof. Dr. Baishu Zheng*

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