摘要：双金属催化剂由于其独特的几何和电子结构而在不同领域引起了广泛关注。然而，由于特定双金属体系中离子的溶解性或电荷特性，实现均匀分布的双金属催化剂仍具有挑战性。

双金属催化剂由于其独特的几何和电子结构而在不同领域引起了广泛关注。然而，由于特定双金属体系中离子的溶解性或电荷特性，实现均匀分布的双金属催化剂仍具有挑战性。

2025年6月14日，中国科学技术大学江俊、中国石油大学（北京）王熙、河南省科学院钟文辉在国际期刊Angewandte Chemie International Edition上发表了题为《Redox-driven in-situ Formation of Bimetallic Catalysts via Sn2+/Sn4+ Interconversion》的研究论文，Panpan Li为论文第一作者，江俊、王熙、钟文辉为论文通讯作者。

在本文中，作者提出了一种创新的原位氧化还原驱动合成策略，利用Sn2+/Sn4+的相互转化来解决这些挑战。通过将Sn2+离子固定在Al缺陷的氧化铝上，并通过氧化还原反应捕获次级金属离子，成功合成了八种不同的Sn-M双金属催化剂。

由[PtCl4]2-或[Pt(NH3)4]2+离子衍生的代表性Sn-Pt催化剂为例，Pt2+还原成PtO，形成了类似的局部结构，从而在CO氧化和丙烷脱氢反应中表现出相当的催化性能。

这种氧化还原驱动的合成策略可以扩展到其他双金属体系，在Cr-M体系中观察到了有希望的初步结果。

该创新策略有效地缓解了锡离子的水解作用，中和了离子电荷的影响，并解决了次级金属离子的溶解性挑战，为双金属催化剂的设计提供了一种可靠的解决方案。

图1：a）：原位氧化还原驱动策略合成Sn-M双金属催化剂的过程示意图；b-i）：高角环形暗场扫描透射电子显微镜（HAADF-STEM）和能量色散光谱（EDS）映射，展示了Sn-M双金属催化剂的结构和元素分布。

图2：a）：魔角旋转核磁共振（MAS NMR）分析了NaOH处理后的γ-Al2O3和Sn改性的Al空位γ-Al2O3的结构变化；b-c）：UV-vis分析Sn改性的Al空位γ-Al2O3以及Sn-Pt催化剂的电子结构；d）：X射线光电子能谱（XPS）分析了Sn和Pt的价态变化。

图3：a）：X射线吸收光谱（XAS）分析了Pt的局部结构；b）：EXAFS分析揭示了Pt的局部结构，进一步支持了氧化还原反应在催化剂形成中的作用；c）：EXAFS拟合结果显示，Sn-Pt-Cl-r和Sn-Pt-N-r中Pt的配位数分别为3.0和2.8（Pt-Pt）以及2.6和2.8（Pt-Sn）。

图4：a）：Sn-Pt-Cl-r、Sn-Pt-N-r和Sn-Pt-C-r催化剂在CO氧化反应中的CO转化率；b）：不同催化剂在CO氧化反应中的循环性能；c）：不同催化剂在丙烷脱氢反应中的丙烷转化率；d）：三种催化剂在丙烷脱氢反应中的丙烯选择性。

综上，作者提出了一种创新的原位氧化还原驱动合成策略，通过Sn2+/Sn4+的相互转化，在铝缺陷的氧化铝上固定Sn2+离子，并通过氧化还原反应捕获次级金属离子，成功合成了八种不同的Sn-M双金属催化剂，包括Sn-Pt催化剂。

不仅为双金属催化剂的设计提供了一种通用且可扩展的合成方法，还通过实验验证了其在不同反应中的高效性和稳定性，为双金属催化剂的系统化和理性化设计提供了新的思路。

这种创新的合成策略有望广泛应用于其他双金属体系（如Cr-M体系），为工业催化过程（如丙烷脱氢）提供高性能的催化剂，具有广阔的应用前景。

Redox-driven in-situ Formation of Bimetallic Catalysts via Sn2+/Sn4+ Interconversion, Angew. Chem. Int. Ed., 2025. https://doi.org/10.1002/anie.202502118.

来源：MS杨站长