Solid Frustrated Lewis Pairs Constructed on CeO2 for Small-Molecule Activation

Sai Zhang Mingkai Zhang Yongquan Qu

Citation:  Zhang Sai, Zhang Mingkai, Qu Yongquan. Solid Frustrated Lewis Pairs Constructed on CeO2 for Small-Molecule Activation[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2020, 36(9): 191105. doi: 10.3866/PKU.WHXB201911050 shu

二氧化铈表面构建固体“受阻”Lewis酸碱对用于小分子活化

    作者简介:

    Dr Yongquan Qu received his BS in Materials Science and Engineering from Nanjing University in 2001, MS in Chemistry from the Dalian Institute of Chemical Physics in 2004, and PhD in Chemistry from the University of California, Davis, in 2009. He worked as a postdoctoral research fellow in the University of California, Los Angeles, from 2009 to 2011. He became a faculty member of the Center for Applied Chemical Research, Frontier Institute of Science and Technology, Xi'an Jiaotong University, China, in 2012. His research interests focus on heterogeneous catalysis in the areas of organic synthesis, clean energy production and environmental remediation. Details can be found at: http://gr.xjtu.edu.cn/web/yongquan;
    通讯作者: 瞿永泉, yongquan@mail.xjtu.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21872109), 中国博士后科学基金(2018T111034), 中央高校基本科研业务费(xjj2018033)及陕西省自然科学基础研究计划青年项目(2019JQ-039)

    国家自然科学基金 21872109

    陕西省自然科学基础研究计划青年项目 2019JQ-039

    中央高校基本科研业务费 xjj2018033

    中国博士后科学基金 2018T111034

摘要: 近年来,固体“受阻”Lewis酸碱对(FLP)在小分子活化领域受到了广泛的关注和研究。但是,在纳米材料表面构建FLP活性位仍然是一个挑战,并且因此限制了其广泛的应用。作为一种常见的催化剂或者功能性载体,二氧化铈(CeO2)表面同时具有Lewis酸和碱性位点,以及大量容易调控的表面缺陷。当CeO2表面的Lewis酸和碱性位点相互独立时,就有望形成类似于均相FLP活性位点。因此,具有丰富表面性质的纳米CeO2展现极大的可能性去构建固体FLP活性位点。本论文综述了一种通过表面缺陷调控,在CeO2(110)表面成功构建固体FLP的策略。在具有表面氧缺陷团簇的CeO2表面能够成功构建一种由两个相连的Ce3+组成的Lewis酸性位点;该酸性位点与氧缺陷团簇相邻的Lewis碱性的O原子,可以构建成一种新颖的FLP位点。该固体FLP活性位点可以实现H2活化用于不饱和烷烃的加氢反应,也可以用于实现CO2的活化,并且转化为环状碳酸脂。此外,该活性位点理论上可实现CH4分子的活化。最后,该综述还总结了固体FLP发展中的挑战及前景。

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  • 发布日期:  2020-09-15
  • 收稿日期:  2019-11-12
  • 接受日期:  2020-01-13
  • 修回日期:  2020-01-13
  • 网络出版日期:  2020-02-05
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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