由中国科学院大连化学物理研究所(DICP)的刘健教授领导的研究小组介绍了一种新方法，用于制备限制在掺氮空心碳胶囊中的单金属/金属氧化物。他们将这种非贵金属催化体系应用于硝基苯加氢制苯胺。该研究发表在《先进科学》上。

将催化氢化硝基芳烃催化成它们的取代苯胺对于化学工业来说很重要，例如染料，药物，颜料和农用化学品的生产。但是，目前工业上使用的催化剂具有低反应性和较差的氢化选择性。

尽管已证明贵金属催化剂对于催化氢化反应非常有效，但它们昂贵且稀有。因此，有必要开发廉价，丰富并且可以改善催化活性的过渡金属。

科学家通过在一系列Zn / Co双金属沸石咪唑骨架(Zn / Co ZIF)的表面上涂覆聚合物，然后进行水热处理和密闭热解，获得了蛋黄壳结构的Co-CoO x @NC。

与单金属Co ZIF相比，引入惰性Zn纳米粒子可以抑制Co物种的烧结并增强其在碳结构中的分散。此外，钴结构中锌的存在极大地增强了钴纳米颗粒与周围碳壳之间的强相互作用，这提供了积极的协同效应，并有助于更好地分散钴颗粒。

通过微调ZIF颗粒中的原始Zn含量，优化了比表面积和Co粒径，从而增强了整体催化活性。卵黄结构的Zn 4 Co 1 Ox @ Carbon空心胶囊被证明是一种高活性和选择性的催化剂(选择性> 99%)，用于硝基苯加氢成苯胺。此外，Zn 4 Co 1 Ox @碳中空颗粒表现出优异的催化稳定性，并且在八个反应循环后没有失活。

中空的Co-CoO x NC胶囊可能为精细化学品生产的绿色和可持续催化过程提供一条途径。