清华王铁峰和蓝晓程团队Nat. Commun.揭示“分子井”新机制：铂-沸石复合催化剂实现高选择性加氢

本研究背景是金属-沸石复合材料在多相催化中的重要性，以及不饱和醛加氢中C=C键优先于C=O键加氢导致不饱和醇选择性低的问题。研究目的是揭示金属物种在沸石三维孔道中的精确空间构型如何影响催化选择性，并提出新机制以提升高选择性加氢。清华大学王铁峰与蓝晓程团队在《自然·通讯》上发表研究，通过可控一锅法合成将Pt物种以亚纳米团簇和纳米颗粒形式封装于MFI型沸石中。研究发现，Pt纳米颗粒与沸石骨架在孔道交叉处形成“分子井”结构，其空间位阻效应能精准抑制C=C键吸附，引导反应物优先以C=O键吸附，从而实现高选择性加氢。实验表明，Pt-NP@S-1对不饱和醇选择性超80%，而Pt-cluster@S-1不足5%。DFT计算和原位光谱验证了“分子井”的特异性抑制作用。结论为理性设计金属-沸石复合催化剂提供了分子层面新认识。