行业新闻 | 新方法揭示铂金催化剂上一氧化碳氧化过程中的活性物种

一项突破性研究揭示了化学吸附氧的作用，重塑了我们对催化机制的认识。

一种突破性方法在微秒时间尺度上揭示了铂表面一氧化碳氧化的活性物质。

一项新的研究揭示了化学吸附氧是铂金表面上一氧化碳（CO）氧化反应中的主要活性物种，推动了我们对催化机制的深入理解。

CO的氧化反应在环境和工业上具有重要意义，关于参与反应的活性物种的争议由来已久。2025年2月1日，由MAX IV实验室的研究人员开展的一项新研究为这一领域带来了新的启示。通过采用时间分辨的环境压力X射线光电子能谱（tr-APXPS），该团队在微秒级时间尺度上追踪了表面转化的过程。

先前的研究提出了关于CO氧化机制的不同理论，包括传统的Langmuir-Hinshelwood（LH）机制和另一种Mars-van-Krevelen（MvK）机制。LH机制认为反应物种是吸附在催化剂表面的活性物种，而MvK机制则聚焦于氧化物形成活性催化表面。新研究的结果强烈支持LH机制，确认化学吸附氧是主要的反应物种。

研究人员利用tr-APXPS技术克服了稳态测量的局限性，后者无法捕捉瞬态动力学。这项技术使得研究人员能够同时监测反应产物和表面中间体，有效区分活性物种与旁观物种。值得注意的是，采用先进的检测技术，如延迟线检测，显著提高了数据收集的效率。

正如文章的作者所指出的：“我们的研究发现，化学吸附氧在CO氧化反应中起着主要作用，为这一长期争议的反应机制提供了新的视角。”这一重要发现为异相催化领域的重新评估开辟了道路，尤其是在催化剂效率和工业应用方面。

这项研究的结果可能会对汽车催化转化器优化排放控制中的CO氧化效率产生约束。随着这项研究的推进，预计将加强对催化过程的控制，从而减少来自汽车排放的污染物。

总体而言，这一进展丰富了我们对催化过程的理解，倡导采用周期性和动态操作方法，而非传统的稳态方法。活性物种的成功分离和鉴定为理论和应用化学开辟了新的路径。

未来，随着研究人员继续探索催化系统的动态行为，采用更快的时间分辨技术可能会带来新的见解和应用。（来源：evrimagaci）

文章来源：WPIC铂金投资

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