全文概要

东华大学苏亚欣团队报道了一种通过超声浸渍法一步合成负载五种过渡金属（Fe、Co、Ni、Cu、Mn）的高熵金属有机框架（HE-MOF）前驱体，并经过350°C煅烧制备出高熵氧化物催化剂HEO-350。该催化剂在C₃H₆选择性催化还原NO反应中表现出优异的低温活性、高N₂选择性以及良好的抗水抗硫性能。在225–300°C宽温度窗口内，NO转化率保持在83%以上，最高达93.2%（250°C），N₂选择性超过95%。研究表明，多金属间的协同效应显著增强了催化剂的氧化还原能力与表面酸性，从而提升了其整体催化性能。

本文要点

1. 催化性能：HEO-350在C₃H₆-SCR中表现出优异的低温活性与宽温度窗口；在含SO₂（0.02 vol%）和H₂O（10 vol%）的烟气中仍保持较高稳定性，具备良好的工业应用潜力。

2. 结构特征：HEO-350具有高比表面积（161 m²/g）和丰富的介孔结构；XPS与H₂-TPR证实多金属间存在强电子协同作用，提升了氧空位浓度与还原性能。

3. 酸性位点与反应机理：Py-FTIR显示HEO-350表面存在大量Lewis酸与Bronsted酸位点；原位DRIFTS揭示了羧酸盐与硝酸盐为关键反应中间体，提出了多金属协同催化机制。

4. 材料优势：MOF模板策略有效抑制金属团聚，高熵结构诱导晶格畸变，增强结构稳定性与活性位点密度，为设计高效SCR催化剂提供了新思路。

文献详情

Mingyu Su, Yaxin Su, Yuhao Wang, et al. MOF-Derived High-Entropy Oxide: A “Catalytic Engine” That Ignites the HC-SCR Reaction, ACS Catal. (2025) DOI: 10.1021/acscatal.5c05308

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https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.5c05308