由于難以從不同的活性位點提取相關信息,因此了解多相催化中活性位點之間的相互作用面臨著巨大的挑戰。基于此,復旦大學唐幸福教授和清華大學李雋教授(共同通訊作者)等人報道了通過表明電子傳導可以促進遠距離活性位點的直接相互作用來解決上述問題的方案。
通過實驗和密度泛函理論(DFT)計算表明,遠程活性位點之間的電子穿梭是在Ag1+1?MnO2上進行高效低溫CO氧化的關鍵。只要能夠實現電子傳導,活性位點之間的相互作用可能普遍存在于金屬粒子催化的反應中。實際上,負載的Au和Pt顆粒似乎也遵循CO氧化中的EDM,從它們的Ea值遠小于相應負載的SACs。此外,這種金屬顆粒介導的EDM可能也適用于單個金屬顆粒(如Au和Pd)的液體表面氧化反應,其中直接檢測到存儲在單個Au顆粒中的離域電子。
事實上,具有金屬特性的顆粒已被證明具有顯著的高催化活性,意味著活性位點之間存在潛在的相互作用。作者在此提出的催化氧化反應中的EDM有助于從根本上理解活性位點及其相互作用,這在決定多相催化中的反應機制方面具有關鍵作用。當電子通信成為可能時,多相催化(包括納米催化和單原子催化)中的單個活性位點似乎可以協同作用。
Interplay between remote single-atom active sites triggers speedy catalytic oxidation. Chem, 2022, DOI: 10.1016/j.chempr.2022.07.002.
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2022.07.002.
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