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针对传统钯基催化剂分散性不足、电子效应受限等问题，研究人员开展氮掺杂碳负载 Pd-Ni 双金属纳米颗粒（Ni-N-C/Pd）的研究。通过空位介导策略构建催化剂，其在 Suzuki 偶联反应中达 99% 产率，TON 达 2.06×10?，循环稳定性佳，为催化剂设计提供新路径。
在有机合成的广阔领域中，碳 - 碳键的构建犹如搭建分子大厦的基石，而过渡金属催化的交叉偶联反应则是其中至关重要的 “施工技术”。Suzuki 交叉偶联反应作为形成碳 - 碳键的经典方法，在高分子合成与药物研发中占据核心地位。然而，常用的均相钯（Pd）催化剂面临着回收困难与金属残留的双重挑战，如同精密仪器中混入砂砾，制约了其在工业生产中的可持续应用。开发兼具高效催化活性与良好可回收性的多相催化剂，成为催化领域亟待攻克的难题。
为突破这一瓶颈，辽宁地区研究机构的研究人员将目光聚焦于双金属协同效应与碳材料负载体系，开展了氮掺杂碳负载 Pd-Ni 双金属纳米颗粒催化剂（Ni-N-C/Pd）的合成与性能研究。这项成果发表在《Applied Surface Science》，为多相催化剂的设计提供了新思路。
研究人员采用的关键技术方法包括：通过金属有机框架（MOF）热解制备氮掺杂碳载体，利用镍（Ni）的自发还原特性沉积钯纳米颗粒，结合 X 射线衍射（XRD）等表征手段分析催化剂结构，并通过 Suzuki 偶联反应评估催化活性与循环稳定性。
结构表征与催化性能分析
XRD 结果显示，Ni-N-C/Pd 催化剂中同时存在镍（Ni）的特征衍射峰与钯（Pd）的新衍射峰，证实了双金属合金的形成。氮掺杂碳材料的高比表面积（312 m2/g）与均匀分散的钯纳米颗粒（平均粒径 3.2 nm），为反应物提供了丰富的活性位点。
Suzuki 偶联反应性能
在碘苯与苯硼酸的 Suzuki 偶联反应中，Ni-N-C/Pd 催化剂展现出卓越的催化活性，产率高达 99%， turnover number（TON）达 2.06×10?，turnover frequency（TOF）为 1.39×10? h?1。更值得关注的是，催化剂在六次循环使用后效率损失小于 5%，彰显了优异的循环稳定性。
作用机制与创新意义
镍不仅作为结构稳定剂均匀分散钯纳米颗粒，更通过 Ni-Pd 电荷转移形成富电子的钯活性中心，降低氧化加成步骤的活化能，加速反应进程。氮掺杂碳材料中的氮原子作为锚定位点，增强了金属与载体的相互作用，进一步提升催化剂稳定性。
这项研究通过空位介导的双金属锚定策略，成功构建了兼具均相催化高效性与多相催化可回收性的碳负载催化剂。其创新点在于巧妙利用镍的氧化还原活性与氮掺杂碳的电子调控能力，为贵金属催化剂的设计提供了普适性思路。在绿色化学背景下，以乙醇和水为反应溶剂的体系设计，更契合可持续合成的发展趋势，有望为药物合成、材料化学等领域的工业化应用开辟新路径。
