設計高效異相催化劑主要對活性位點或者載體進行設計,但是通常忽略了痕量雜質對于催化劑性能的影響。
有鑒于此,中科院生態環境研究中心張長斌研究員、加州大學劉福東等報道發現Ru/TiO2表面痕量SO42-雜質能夠將CO2還原反應產物發生完全的改變,從甲烷化變成RWGS。
研究發現在空氣中煅燒處理導致痕量SO42-從TiO2轉移到Ru/TiO2界面,導致產物的選擇性從CH4變成CO。通過詳細的表征和DFT理論計算表明Ru/TiO2界面的SO42-顯著增強H從Ru顆粒轉移到TiO2載體,降低Ru顆?;罨疌O中間體的能壘,阻礙CO加氫生成CH4。
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這項研究說明痕量雜質對于CO2加氫催化反應的重要作用,為設計開發高效率選擇性異相催化劑提供幫助。
參考文獻
Chen, M., Liu, L., Chen, X. et al. Sulfate residuals on Ru catalysts switch CO2 reduction from methanation to reverse water-gas shift reaction. Nat Commun 15, 9478 (2024)
DOI: 10.1038/s41467-024-53909-8
https://www.nature.com/articles/s41467-024-53909-8