金属氧化物、磷化物、碳化物和氮化物等无机纳米颗粒已被广泛用作多相催化剂。由于它们超小的尺寸及高表面能带来的不稳定性,这些纳米颗粒在催化反应过程中容易发生团聚导致失活。将纳米颗粒固定在合适的催化剂载体上是解决这一难题的有效策略,同时载体与纳米颗粒的相互作用还能调控催化剂的电子结构,进一步提高催化活性。因此,发展新型催化剂载体是近年来异相催化领域的重要研究方向之一。
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