本文探究了Co/MnOx催化剂中Co-Mn界面位点驱动的反应诱导Co纳米簇表面重构与CO2加氢选择性的构效关系。研究发现,2Co/MnOx在CO2加氢过程中形成桥连Co-C-O-Mn界面位点,促进CO化学吸附、C-O键断裂及CO歧化,生成的C原子迁移覆盖Co纳米簇表面,削弱CO吸附并抑制其中间体加氢,使主产物由CH4转向CO,CO/CH4比由0.89提升至13.4。该重构依赖MnOx强亲氧性、Co亲碳性及适中Co负载,在1Co/MnOx、5Co/MnOx及TiO2、SiO2负载Co催化剂上不显著;500°C H2处理可去除表面碳并恢复CH4选择性。DFT计算进一步表明,Co/MnO界面显著降低CO解离能垒,而碳修饰界面提高CO解离和加氢能垒。基于此认识,2Co/MnOx在400°C、18 h反应后实现约94% CO选择性,为通过反应气氛诱导表面重构精准调控Co纳米簇催化选择性提供了新策略。
文章标题:Reaction-Induced Modification of Co Nanoclusters Driven by Co-Mn Interfacial Sites to Control Selectivity in CO2 Hydrogenation
期刊:Nat Commun
通讯作者:康辉,刘岳峰,章日光
第一作者:康辉
文章链接:https://doi.org/10.1038/s41467-026-70328-z
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