近日，柔性电子（未来技术）学院霍峰蔚教授、张伟娜教授团队和东北大学付昱教授团队在金属有机骨架材料（MOFs）的氢溢流现象研究中取得重大突破，发现水分子对于MOFs中氢溢流现象的显著促进作用，相关研究成果发表在《自然·通讯》（Nature Communications）上。

氢化反应中，氢气在贵金属活性中心裂解为活性氢原子后迁移到载体材料的氢溢流现象可以创造新的氢化活性位点，具有提高催化剂的活性、选择性和稳定性的潜力。然而，具有密度轻、比表面积大、孔道丰富而规则等优点的金属有机骨架（MOFs）载体材料的氢溢流现象存在着难以表征、溢流效果差、机制不清等问题，限制了氢溢流在MOF基催化剂中的理论研究和催化应用。

为此，霍峰蔚教授、张伟娜教授团队和东北大学付昱教授团队联合开发了一种通过配体加氢和结构转化为检测器，检验MOFs中的氢溢流现象的研究模型。团队发现在氢气常压200 ℃下，向MOFs中引入微量水分子可以显著增强氢溢流现象。理论计算结果发现孔道中的水分子簇构筑了一条能垒更低的活性氢迁移路径，在与配体路径的共同作用下提高了活性氢迁移效率。此外，水分子辅助氢溢流增强策略具有很强的普适性，不仅可以在多种MOFs或COFs结构中普遍应用，还可以提升催化反应效率和催化剂的稳定性。这为将来的高活性、高稳定性、高选择性、环境友好的多孔晶体催化剂材料的设计和研发提供了新的思路。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-40697-w

作者：柔性电子（未来技术）学院；审核：安众福