负载型金属催化剂是一类活性组分和助催化剂均匀分散并锚定在合适载体上的催化剂，被广泛应用于化学合成、环境催化等领域。然而，这类催化剂在高温、高压、酸性或水热等苛刻条件下易因金属浸出、烧结等问题发生不可逆失活，导致其稳定性和循环性能下降。近年来，载体、活性组分的多样化以及金属-载体相互作用等研究的突破显著推动了高稳定性催化剂的发展。 近日，天津大学吕学斌教授及其团队从位点锚定、分子锚定和结构锚定三个层级对常用的金属物种锚定策略进行分类探讨，重点阐释了金属-载体相互作用和限域效应在抑制金属烧结与浸出中的关键作用，并探究了这些策略在碳资源转化（CO2、生物质和塑料为原料的反应）中展现出的优异性能。
位点锚定是指通过杂原子掺杂（如B、N、P、S等）或缺陷工程（氧空位、不饱和配位金属位点等）优化金属分散性并增强金属-载体相互作用，显著提升催化剂稳定性。分子锚定则是利用官能团（含氧、含氮基团等）或配体（离子液体等）与金属之间的作用防止金属位点团聚或浸出。结构锚定是指采用夹层、核壳、孔道封装等物理限域策略，将金属粒子隔离在壳层内部或封装在多孔材料中以防止其在催化反应过程中迁移聚集，进而提升催化剂稳定性。 这些锚定策略的引入显著增强了负载型金属催化剂的稳定性，在以二氧化碳、生物质和塑料为原料的碳资源转化反应中被广泛应用，凸显了这些方法潜在的应用价值与普适性。在CO2转化领域，通过缺陷工程（如Ni/d-BN中的硼缺陷）和限域结构（如ZrO2包覆镍）有效解决了镍基催化剂烧结积碳问题。生物质转化中，采用TiO2包覆钴和氮掺杂SBA-15载体等策略，显著提升了水热环境下催化剂的抗浸出性能。塑料转化方面，通过Zn掺杂稳定Cu物种、氧空位锚定Pt原子等技术，使催化剂在循环反应中保持稳定的活性。这对指导此类工艺的工业化规模应用具有重要指导意义。 综上，本文系统研究了苛刻反应条件下金属负载型催化剂的失活现象，综述了近年来用于增强负载型金属催化剂稳定性的锚定策略，探讨了锚定策略在CO2转化、生物质高值化及塑料转化反应中的应用，凸显了这些方法潜在的应用价值与普适性。这些发现为研究者设计和开发更高效率、更稳定的负载型催化剂提供了重要技术依据。 相关成果发表ChemCatChem 上，文章的第一作者是天津大学的硕士研究生王迪。 论文信息 Metal Stabilization of Metal-Supported Catalysts: Anchoring Strategies and Catalytic Applications in Carbon Resources Conversion Di Wang, Zijian Wang, Jian Xiong, Dr. Zhihao Yu, Prof. Dr. Xuebin Lu ChemCatChem DOI: 10.1002/cctc.202500182
