模仿细胞的结构和功能来创建人工细胞器,促进了生产具有仿生催化功能的中空纳米反应器的有效策略的发展,但由于制造过程极具挑战性,目前仍很少有报道。
在这里,中科院大连化物所Jian Liu,浙江师范大学Qihua Yang,中科院过程研究所Dan Wang报道了具有中空多壳结构(HoMS)和空间负载金属纳米颗粒的中空纳米反应器的设计。
文章要点
1)研究人员从分子级设计策略出发,精确构建了明确的中空多壳结构酚醛树脂(HoMS-PR)和碳(HoMS-C)亚微米颗粒。
2)HoMS-C 可以作为一个优秀的多功能平台,由于其可调节的特性和定制的功能位点,用于实现内部封装 (Pd@HoMS-C) 或外部支撑 (Pd/HoMS-C) 金属纳米颗粒的精确空间定位。
3)令人印象深刻的是,精致的纳米结构和空间负载的金属纳米粒子的结合赋予了这对纳米反应器在催化半氢化中的尺寸形状选择性分子识别特性,包括 Pd@HoMS-C 对小型脂肪族基质的高活性和选择性以及 Pd/HoMS-C 对小型脂肪族基质的高活性和选择性。
4)理论计算提供了对由于底物吸附能垒差异而具有不同行为的一对纳米反应器的见解。这项工作通过模仿细胞的功能,揭示了中空纳米反应器的合理设计和精确构建,该反应器具有精确的活性位点位置和精细调节的微环境。
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Yutong Pi, et al, Design of Hollow Nanoreactors for Size- and Shape-Selective Catalytic Semihydrogenation Driven by Molecular Recognition, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202307096
DOI:10.1002/anie.202307096
https://doi.org/10.1002/anie.202307096