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他,两天连发两篇JACS!

日期: 来源:催化计收集编辑:学研汇


1. JACS:CH3OH合成中Cu/ZnO团簇的气体依赖性活性位点
甲醇(CH3OH)是化学工业的基石,由合成气(CO/H2/CO2)在三元Cu/ZnO/Al2O3催化剂上生产。准确识别Cu/ZnO/Al2O3催化剂上的活性位点对于调整甲醇合成催化剂的最佳结构至关重要。ZnO上的电离氧空位、Cu-ZnO界面、金属Zn原子、有缺陷的Cu表面具有Zn原子或表面Zn-Cu合金被假定为反应的活性相。然而,二元Cu/ZnO团簇的结构已被广泛认为取决于它们的接触环境。
近日,郑州大学韩一帆、天津大学巩金龙等人描述了工业Cu/ZnO/Al2O3催化剂的瞬时气体诱导动态转变。

本文要点

要点1. 响应于反应物组分的变化,Cu/ZnO团簇变得“活跃”并导致反应速率提高近一个数量级。

要点2. 促进变化是CO2与CO或H2O与H2比率的函数,它决定了氧化学势,从而驱动Cu/ZnO团簇进行重建,并允许最大程度地形成用于CH3OH合成的Cu-Zn2+位点。
Weifeng Tu, et al, Gas-Dependent Active Sites on Cu/ZnO Clusters for CH3OH Synthesis, J. Am. Chem. Soc., 2023
DOI: 10.1021/jacs.2c13784
https://doi.org/10.1021/jacs.2c13784

                  2. JACS:*CH3O吸附调控,助力Cu基合金电催化CO2制CH4

人们知道Cu催化剂在电催化CO2反应生成高附加值燃料和化学品具有优异的性能,其中CH4产物由于具有较高的质量能量密度,因此受到人们的广泛关注。但是,*CO和*CH3O在Cu催化剂表面的吸附能遵循标度关系,这显著的限制产物中CH4的选择性。通过加入第二种金属形成合金催化剂,能够产生一个新的自由度,打破标度关系的限制,因此得以调控反应产物的选择性和分布。
有鉴于此,天津大学巩金龙等报道通过电化学沉积法,Cu与亲氧金属构成合金催化剂,从而调控电催化反应CH4的选择性


Jing Zhao, Peng Zhang, Tenghui Yuan, Dongfang Cheng, Shiyu Zhen, Hui Gao, Tuo Wang, Zhi-Jian Zhao, and Jinlong Gong*, Modulation of *CHxO Adsorption to Facilitate Electrocatalytic Reduction of CO2 to CH4 over Cu-Based Catalysts, J. Am. Chem. Soc. 2023
DOI: 10.1021/jacs.2c12006
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c12006

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