除了高比表面积外,化学稳定性也是催化剂载体的重要特性,所以常用的催化剂载体都是基于共价键的无机物,例如石墨烯及其衍生物。在使用二维材料或超薄纳米片作为催化剂载体时,纳米颗粒通常只是附着在载体表面,在催化过程中容易脱落。显然,将纳米颗粒镶嵌于多孔载体的孔隙中能提供更好的接触和保护,但是化学稳定的催化剂载体造孔非常困难。多孔配位聚合物或金属-有机框架材料是近年来比较受关注的新型催化剂载体,其孔道结构能用于镶嵌无机纳米颗粒,但这类基于配位键的材料很难在强酸强碱等条件下保持稳定。氢键比共价键和配位键弱得多,对应的超分子材料也更不稳定,似乎难以被用作催化剂载体。
近日,中山大学化学学院张杰鹏教授与江西师范大学何纯挺教授等人发现简单的超声剥离就可以将经典的氢键共晶M-CA剥离成超薄纳米片(厚度约1.6 nm),而且可耐强酸(pH = 0)。在高温合成CoP纳米颗粒过程中,利用氢键的可逆性,无孔的超薄纳米片适应性地原位生成缺陷/孔隙,形成嵌入式复合催化剂CoP@M-CA。