硝基苯制取苯胺是工业上非常重要的催化反应过程，目前工业上所用催化剂反应活性低，氢化选择性差。对于硝基芳烃催化氢化反应，已经证明贵金属催化剂表现优异，但其昂贵且稀有，因此发展廉价、丰富并且能够促进催化活性的过渡金属尤为重要。
在本研究中，科研人员通过在一系列Zn/Co双金属沸石咪唑骨架（Zn/Co-ZIF）表面包覆聚合物，再利用水热处理和受限热解的简易策略，得到蛋黄-蛋壳结构的Co-CoOx@N-C。由于锌的空间限制及其在高温下的高挥发性，热解过程中钴颗粒的烧结被抑制，使剩余催化剂的比表面积增加。研究发现，相比于单金属Co ZIF，锌的加入提供了协同效应，大大增强了钴纳米粒子与碳壳之间的强相互作用，有助于更好地分散钴纳米粒子。此外，科研人员通过调节双金属Zn/Co-ZIF中的原始锌含量，可以优化催化剂比表面积和钴纳米颗粒尺寸，从而提高整体催化活性。实验结果表明，Zn4Co1Ox@carbon是硝基苯加氢制苯胺反应的高活性和高选择性催化剂（选择性>99%）。此外，Zn4Co1Ox@carbon也显示出优异的催化稳定性，在8个反应循环后没有失活。Co-CoOx@N-C催化剂为精细化学品生产的绿色和可持续的催化过程提供借鉴。
刘健团队长期致力于在微/纳米反应器结构的设计和调控方面的研究，针对如何在设计微/纳米反应器时精确控制组成和选择活性位的问题，该团队成功构建了一种蛋黄-蛋壳结构的亚微米反应器，将负载金属纳米粒子的亚微米反应器合成为核壳结构，并在苯乙炔的半加氢催化反应中展示了高的选择性和稳定性（Advanced Functional Materials，2018）；利用含氮微球实现对微小Ru金属纳米颗粒的锚定，大大促进活性与稳定性（Chemical Engineering Journal，2019）。
上述工作得到中国科学院洁净能源创新研究院合作基金、兴辽英才计划等项目资助，并于近日发表在《先进科学》（Advanced Science）上。同时，这也是献礼大连化物所七十周年所庆文章之一。
责任编辑：黄巧
