分子筛是一类具有规整微孔结构（孔径小于2纳米）的晶体材料，其孔道内存在可调变的酸性和氧化还原活性位点，这些特性使得分子筛成为在现代工业催化及石油化工领域中应用最为广泛的催化材料。相较于其他负载型金属催化剂，分子筛负载金属催化剂具有更小的金属尺寸及超高的热稳定性，同时在催化反应中展现出优异的择形催化性能，近年来被广泛的应用于诸多重要的工业催化过程及化学储氢等前沿能源领域。浸渍合成法是最常用的制备分子筛负载金属催化剂的方法，然而使用该方法所制备的金属物种常常负载于分子筛晶体的外表面，具有较大的金属尺寸和较差的金属分散性，严重地降低了催化剂的催化活性和（水）热/循环稳定性。

针对上述问题，于吉红院士课题组率先开发出“配体保护—原位合成”策略，成功地将亚纳米贵金属Pd及杂化双金属Pd-Ni(OH)2、Pd-Co(OH)2团簇限域在纯硅分子筛微孔孔道之中。该类分子筛限域超小金属催化剂被首次应用于液相化学储氢，展现出迄今为止最优异的甲酸分解产氢性能（J. Am. Chem. Soc.2016,138, 7484；Chem2017,3, 477）。上述工作得到了国内外同行的广泛关注，连续四年入选化学领域ESI高被引论文。近期，课题组还制备了一系列分子筛限域亚纳米Pd-Mn团簇催化剂，该催化剂在二氧化碳加氢制甲酸及甲酸分解制氢反应中均展现出超好的催化活性及循环稳定性，为实现以二氧化碳为媒介的氢能循环利用提供了新的研究思路（Angew. Chem. Int. Ed.2020, DOI: 10.1002/anie.202008962）。课题组还成功地将亚纳米金属团簇限域在不同种类的酸性分子筛孔道中，发现超小金属团簇与分子筛酸性位点间的协同效应可显著地提升氨硼烷分解产氢速率，为定向设计合成高性能化学储氢催化剂提供借鉴（Adv. Sci.2019,6, 1802350）。

在此基础上，课题组还开发出超低能耗“配体保护—直接氢气还原”的全新合成策略，成功制备了分子筛限域单原子Rh催化剂，所制备的分子筛限域Rh单原子催化剂展现出优异的胺硼烷水解产氢性能：在室温条件下，最高产氢速率高达699 min-1。此外，分子筛限域Rh单原子催化剂在胺硼烷水解产氢耦合硝基化合物还原的串级反应中展现出优异的择形催化反应性能，其催化活性比相同条件下使用氢气作为氢源反应性能高出三个数量级。该工作为制备分子筛限域单原子金属催化剂提供了新的视角，被Angew. Chem. Int. Ed.杂志以“hot paper”刊发并选做当期封面文章（Angew. Chem. Int. Ed.2019,58, 18570）。利用上述合成策略，通过优化合成条件，课题组还成功地制备了S-1分子筛限域亚纳米Pt-Zn双金属团簇催化剂。由于超小的金属尺寸以及Pt-Zn双金属之间的协同效应，所制备的PtZn4@S-1-H催化剂展现出优异的丙烷脱氢性能。在550ºC催化条件下，丙烯选择性和生成速率分别高达99.3%及65.5 molC3H6gPt-1h-1。此外，在不引入氢气的条件下，PtZn4@S-1-H催化剂在反应13000 min（WHSV = 3.6 h-1）后，催化性能依旧保持稳定。此外，Cs+离子的引入可显著提升PtZn4@S-1-H催化剂的再生稳定性，四次再生循环后，催化剂的丙烷脱氢反应性能保持不变。这一纯硅分子筛限域亚纳米Pt-Zn双金属催化剂在丙烷脱氢反应中展现出迄今为止最高的丙烯选择性和长效稳定性，具有重要的工业应用前景。相关研究成果以“hot paper”形式发表在Angew. Chem. Int. Ed.杂志（Angew. Chem. Int. Ed.2020,DOI:10.1002/anie.202003349）。

近期，课题组应邀在Adv. Mater.杂志上先后发表多篇综述文章，系统地总结并阐述了多孔材料负载金属催化剂的先进合成策略，以及多孔材料在液相化学储氢、C1化学转化领域的应用，并对相关前沿领域的未来发展做出了展望（Adv. Mater.2019,31, 1803966；Adv. Mater.2020,32, 2001818；Adv. Mater.2020, DOI: 10.1002/adma.202002927）。

分子筛限域超小金属催化剂的合成及其在液相化学储氢方面的应用示意图。