负载金属的ZIF-8催化活性的计算化学研究

作者：薄晓帆; 吴平易; 刘大欢; 阳庆元; 麻沁甜; 兰玲; 王少华; 张轶; 仲崇立

来源：化工学报, 2014, 65(05): 1644-1651.

• 金属-有机骨架材料
• 纳微尺度
• 密度泛函理论
• 金属粒子
• 催化
• 稳定性
• 模型

金属-有机骨架材料(metal-organic frameworks,MOFs)是一类新型纳米多孔功能材料。由于其独特的结构特征,在催化方面展现出潜在的应用价值。采用分子模拟结合密度泛函理论的计算方法系统地研究了ZIF-8在负载金属Pd、Ag、Pt、Au后的催化活性。结果表明,金属与材料之间主要有3种作用方式,其中以"碳-金属-碳"(C-M-C)形式最为稳定。并且对于同一种方式,ZIF-8负载金属后的稳定性顺序为:Pd>Ag>Pt>Au。同时,利用CO作为探针分子,系统地研究了负载金属后ZIF-8的催化活性,发现这些金属原子的Lewis酸性强弱与其电子接受能力有关,其催化活性顺序为:Pd>Pt>Ag>Au。这为研究利用MOF材料负载金属用于催化提供了参考信息。

• 单位
  有机无机复合材料国家重点实验室; 北京化工大学