在合成气转化为C₂物种的过程中，伴随着关键中间体CHx(x=1-3)的产生，不可避免地会产生OH物种。传统上认为，表面OH物种的作用是加氢反应物种。本工作首次提出并证实了表面OH物种在铜基催化剂上作为合成气制C2物种的促进剂的辅助催化机理。 DFT和微动力学模拟结果表明，MCu（M ¼ Co, Fe, Rh）催化剂上伴随中间体CHx生成而产生的OH物种可以稳定存在，形成OH/MCu催化剂，其中表面OH物种的存在作为助剂。与 MCu 催化剂相比，不仅对 CHx (x 1-3) 表现出更好的活性和选择性，而且还显着抑制了CH₃OH的产生，提供了足够的CHx来源，有利于C₂烃和含氧化合物的生成。电子性质分析揭示了OH/MCu催化剂的电子特征与催化性能之间的本质关系，这归因于表面OH物种相互作用下催化剂独特的电子微环境。这种新机制被称为OH辅助催化机制，可应用于与OH物种生成相关的反应体系中。

文章标题：The newly-assisted catalytic mechanism of surface hydroxyl species performed as the promoter in syngas-to-C₂ species on the Cu-based bimetallic catalysts

期刊：Green Energy & Environment

通讯作者：章日光教授、王宝俊教授

第一作者：李晨阳、张源

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.gee.2021.06.001

资助：国家自然科学基金重点项目（No. 21736007）、国家自然科学基金项目（No.：22078221、21776193、21476155）和山西省青年拔尖创新人才