過(guò)渡金屬硫化物(TMS)催化劑因其催化重要工業(yè)應(yīng)用反應(yīng)的能力而引起了研究界的極大興趣，例如煉油廠餾分和可再生原料的加氫處理。在這項(xiàng)研究中，研究人員合成了雙核(Mo?2?S?4?)和四核(Mo?4?S?4)硫化鉬TMS簇位于八面沸石的大型內(nèi)部空腔（稱(chēng)為超級(jí)籠）內(nèi)，形成類(lèi)似于固氮酶的FeMo輔因子的結(jié)構(gòu)。合成的雙核和四核結(jié)構(gòu)都包含不成對(duì)的電子，就像固氮酶FeMo輔因子一樣，并且每個(gè)簇都顯示出相同的催化活性。這項(xiàng)研究解決了之前TMS催化劑結(jié)構(gòu)的不確定性，并為未來(lái)的TMS合成研究奠定了基礎(chǔ)。

沸石提供的堅(jiān)固支架穩(wěn)定了硫化鉬簇，并允許它們長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行乙烯氫化，而層狀MoS?2在相同條件下顯著失活。與傳統(tǒng)催化劑相比，這種仿生催化劑的穩(wěn)定性和活性增強(qiáng)，為改進(jìn)工業(yè)加氫處理工藝提供了新的機(jī)會(huì)。此外，這類(lèi)強(qiáng)大的仿生催化劑將為未來(lái)催化劑的化學(xué)和結(jié)構(gòu)可變性創(chuàng)造令人興奮的機(jī)會(huì)。

TMS催化劑有許多有趣的商業(yè)應(yīng)用，因此提高其穩(wěn)定性、功能性或合成方法將對(duì)許多行業(yè)大有裨益。在這項(xiàng)工作中，使用化學(xué)氣相沉積將硫化鉬簇結(jié)合到八面沸石的超級(jí)籠中，合成了穩(wěn)定的仿生TMS催化劑。這產(chǎn)生了與固氮酶的FeMo輔因子具有相似結(jié)構(gòu)的催化劑。這些結(jié)構(gòu)還能夠在不需要額外硫的情況下氫化烯烴，這對(duì)于許多基于硫化物的催化劑來(lái)說(shuō)是必需的。

雖然已經(jīng)報(bào)道了類(lèi)似的合成協(xié)議，但這項(xiàng)研究使用計(jì)算和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的組合解決了以前結(jié)構(gòu)表征中的歧義。因此，這項(xiàng)研究為未來(lái)涉及使用相同沸石支架的混合金屬硫化物的實(shí)驗(yàn)提供了基礎(chǔ)。