近日，我校化学化工学院田中群教授、汪骋教授和电子科学与技术学院陈忠教授/王忻昌副教授团队合作，首次利用二维金属有机层状材料作为仲氢超极化技术中的异相加氢催化剂载体，通过调控活性中心铑的电子结构，实现液相环境中高效仲氢诱导超极化，大幅提升核磁共振技术的灵敏度。相关成果以“Tailoring Rhodium-based Metal-Organic Layers for Parahydrogen-induced Polarization: Achieving 20% Polarization of 1H in Liquid Phase”为题发表在National Science Review（DOI:10.1093/nsr/nwae406）。充分体现了化学、电子等多学科交叉融合的创新优势。
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研究背景
核磁共振技术在化学、生物、医学成像等领域应用广泛，但长期以来低灵敏度限制了其进一步的应用。核磁灵敏度由核自旋的极化水平决定，仲氢是一种高自旋极化水平的氢气分子异构体，通过加氢反应可将仲氢的高极化水平“释放”，大幅提升核磁灵敏度。由于异相加氢催化剂便于分离和回收的优点，可用于制备高灵敏磁共振造影剂，因此设计适合仲氢超极化技术的异相加氢催化剂具有重要意义。
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研究内容
研究团队采用二维Metal-organic Layers (MOL)作为加氢催化剂载体，通过精确调控铑活性中心的配体环境，制备了一系列高效异相加氢催化剂。在温和条件下（液相核磁中）催化苯乙炔加氢生成苯乙烯的过程中，采用含二膦配体的TPP-MOL-Rh-dppb催化剂可得到最高超2400倍的1H核磁信号增强，实现了20%极化水平（理论极限为100%）。该文首次展示了二维MOL材料应用于仲氢超极化，并揭示了配体性质对异相加氢催化剂性能的影响。相关成果不仅为异相催化剂的设计和优化提供了新思路，也为了解仲氢超极化反应机理提供新见解。
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研究相关
该工作在王忻昌副教授、汪骋教授、陈忠教授和田中群教授的共同指导下完成，我校化学化工学院陈佳伟博士和电子科学与技术学院博士生张琦为共同第一作者。这一工作得到了国家自然科学基金（22125502, 22071207, 22121001, 21971217, 22272133）和厦门大学校长基金（No. 20720220011, 20720240053, 20720240070）的资助。
