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單原子金屬氮碳（M-N-C）催化劑引起了廣泛的關注，然而原子分散的金屬磷碳（M-P-C）催化劑設計和應用并未見報道。盡管研究者開發了分子金屬膦配合物，但其存在價格昂貴、催化劑不能回收利用，有毒有害的金屬和磷的污染等問題。而開發一種新的原子分散的金屬磷碳（M-P-C）催化劑，可以很好的解決上述均相金屬膦配合物存在的問題，同時也推動了多相催化與配位化學的跨學科結合。 本文制備了一種P摻雜碳材料配位的鐵單原子催化劑，并且相比于N摻雜雜的單原子Fe催化劑，此催化劑對于氫化反應（例如N雜環的氫化，醛/酮的還原胺化以及硝基還原）展現出了更好的性能。此催化劑分別以蔗糖、植酸以及這些化合物中含有的Fe雜質為C源、P源和Fe源，以SiO2為模板，在700-1100 °C的溫度下進行碳化，經過氫氟酸酸洗后得到多孔碳催化劑。通過表征證明，Fe單原子周圍有4個P原子和一個O2分子配位，為O2-Fe-P4的結構。通過氫氣還原后原位生成Fe-P4位點，其對不飽和官能團的加氫具有高活性。在相同條件下Fe-N4對于這些反應無活性，這表明P原子對Fe的催化性能具有重要影響。 催化劑中的P有POx和石墨P(Pgrap)兩種形式，其中Pgrap在氫化反應中起到重要作用。用氫氣處理Fe-P900-PCC后，POx含量減低，但是其催化活性與Fe-P900-PCC相似。另外，Pgrap的含量為Fe-P900-PCC-H > Fe-P1100-PCC > Fe-P1000-PCC>Fe-P900-PCC > Fe-P800-PCC，這與喹喔啉氫化反應的轉化率一致。XPS表明，較高的碳化溫度將促使更多的P原子插入石墨的骨架中，從而形成較高百分比的Pgrap結構。
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