本研究构建了FexCy催化剂的3个相和8个面，利用DFT计算研究了WGSR/FTS反应活性和CO₂选择性。通过调节FexCy催化剂的相和面来调节WGSR/FTS的催化性能，从而影响FTS反应中CO₂的选择性。研究了相和面在FexCy催化剂上调控WGSR/FTS反应机理和催化活性的作用。结果表明，Fe原子的局部电子环境和由FexCy的相位差和面差引起的d带中心位置对WGSR/FTS在不同FexCy催化剂上的催化活性起决定性的调节作用。其中，χ-Fe₅C₂(510)面被筛选出为最佳催化剂，可有效抑制CO₂的生成，并在FTS条件下表现出优异的FTS活性。该研究为设计具有特定相面的FexCy催化剂提供了理论指导，以调节FTS和WGSR的活性，从而大大降低FTS反应中的CO₂选择性。

文章标题：Inhibiting water-gas-shift reaction in the Fischer-Tropsch synthesis: Unraveling the roles of phase and facet over iron carbides

期刊：Chemical Engineering Journal

通讯作者：章日光教授

第一作者：马李璇

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.143278

资助：国家重点发展计划项目(No. 2021YFA1502804)、国家自然科学基金项目(No. 22078221)和山西省杰出青年科学基金项目(No. 202103021221005)