《選擇性催化功能多貴金屬氧簇的結構設計與控制組裝》是依託北京理工大學，由胡長文擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：選擇性催化功能多貴金屬氧簇的結構設計與控制組裝
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：胡長文
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
貴金屬和稀土元素作為工業催化劑的活性組分具有獨特性能。傳統意義上的多酸陰離子(POMs)主骨架元素配原子，通常被認為是Mo、W、V、Nb和Ta等。近年來稀土或貴金屬Pd等作為POMs的主骨架元素的多貴金屬氧簇（PONMs），呈現良好的發展態勢，成為POMs化學發展的前沿領域之一，引起了POMs化學工作者的關注。本項目擬以CO、CO2和O2等無機小分子的活化及醇類分子的選擇性氧化為功能導向，採用小分子配體控制水解縮聚和含氧酸根輔助橋連縮聚自組裝兩種策略，設計構築貴金屬-稀土和貴金屬-過渡金屬兩類新型PNOMs，探索不同類型水合金屬離子間的水解縮聚反應規律，研究PNOMs的結構化學及其活化催化作用機制，建立PNOMs與催化作用底物分子間的構效關係。本項目不僅對於最佳化貴金屬催化劑功能特性具有潛在的套用背景，而且，對於突破傳統POMs化學的理念，發展和開闢POMs化學研究新領域具有重要科學意義。
結題摘要
多貴金屬氧簇是一類含有Pd、Au等貴金屬元素的金屬氧簇合物，不僅豐富了多金屬氧簇的結構類型，而且拓寬了在催化、有機合成、材料、環境及能源等領域重要的套用，目前多貴金屬氧簇化學已成為多學科交叉研究的熱點領域。本項目聚焦多貴金屬氧簇的結構設計以及其選擇性催化氧化，發現了12個新型多鈀金屬氧簇（手性多鈀氧簇）的結構設計、表征方法和及其自組裝規律；探索了Pd-V15, Pd-V10, Pd-POV(OR)n, Pd-PMoV四個系列鈀-釩系氧簇的結構設計組裝策略及其催化活化C-H鍵的催化特性，實現了分子氧條件下對醇的高效催化氧化(轉化率98.1-99.8%，選擇性91.5-99.5%)及對苄基烴的催化氧化(Conv.＞95.8%，Sele.＞99%)，離析了一種對醇分子高效催化氧化的高效新型單組份三中心催化劑；建立了多貴金屬氧簇的結構設計組裝與表征新方法；揭示了催化活化C-H鍵的作用機理；解決了固體POMs催化劑的溶出、回收和再利用技術瓶頸，為環境友好型POMs催化劑在化工和石油化工等領域中的套用提供科學依據和技術支撐。該項目對於豐富和發展POMs化學及其拓展催化套用領域具有重要科學意義和套用價值。
