Angew：碱金属离子调节二氧化锆上铑单原子催化剂的CO2加氢选择性

湘湘

2022-12-27

调节单原子催化剂中金属单原子(M1)的配位环境对催化活性和稳定性有很大影响，但通常对热催化中的选择性几乎没有影响。

中国科学技术大学Junling Lu等报道了用碱金属离子调节二氧化锆上铑单原子催化剂的CO₂加氢选择性。

本文要点：

（1）

碱离子(例如，Na)同时调节Rh₁原子和ZrO₂载体在宽温度范围(240-440℃)内将CO₂氢化中的反应产物从接近100%的CH₄有效地转换到99%以上的CO，以及在300℃下9.4 mol_CO g_Rh^-1 h^-1的创纪录高活性和长期稳定性。原位光谱表征和理论计算揭示，在CO₂活化过程中，ZrO₂上的碱金属离子将表面中间体从甲酸盐改变为羧基物种，从而导致排他性的CO形成。

（2）

同时，碱离子也增强了Rh₁-载体的电子相互作用，赋予Rh₁原子更多的缺电子，这提高了抗烧结的稳定性并抑制了CO深度氢化成CH₄。

参考文献:

Li, S., Xu, Y., Wang, H., Teng, B., Liu, Q., Li, Q., Xu, L., Liu, X. and Lu, J. (2022), Tuning the CO2 Hydrogenation Selectivity of Rhodium Single-Atom Catalysts on Zirconium Dioxide with Alkali Ions. Angew. Chem. Int. Ed.. Accepted Author Manuscript.

DOI: 10.1002/anie.202218167

https://doi.org/10.1002/anie.202218167