【资讯】Angew. Chem.：利用氧空位来调控吸附质介导的金属-载体强相互作用 (A-SMSI)

The adsorbate-mediated strong metal-support interaction (A-SMSI) offers a reversible means of altering the selectivity of supported metal catalysts, thereby providing a powerful tool for facile modulation of catalytic performance. However, the fundamental understanding of A-SMSI remains inadequate and methods for tuning A-SMSI are still in their nascent stages, impeding its stabilization under reaction conditions. Here, we report that the initial concentration of oxygen vacancy in oxide supports plays a key role in tuning the A-SMSI between Ru nanoparticles and defected titania (TiO _2-x ). Based on this new understanding, we demonstrate the in situ formation of ASMSI under reaction conditions, obviating the typically required CO ₂ -rich pretreatment. The as-formed A-SMSI layer exhibits remarkable stability at various temperatures, enabling excellent activity, selectivity and longterm stability in catalyzing the reverse water gas-shift reaction. This study deepens the understanding of the A-SMSI and the ability to stabilize A-SMSI under reaction conditions represents a key step for practical catalytic applications.

金属 - 载体强相互作用（ SMSI ）最经典的特征是金属纳米粒子可以通过可还原氧化物载体在其表面迁移引入氧化物包覆层，从而修饰符其电子和几何结构，调节催化剂的稳定性和产物选择性，被研究者们广泛关注。但是经典的 SMSI 存在两个问题： 1. 表面包覆层会阻塞或者覆盖部分活性位点，影响催化活性； 2. 在反应条件下，湿热的气氛或者氧气等产物会导致氧化物包覆层消退，进而无法对金属颗粒起到限域保护的作用、影响催化剂选择性和稳定性。 2017 年， P. Christopher 教授提出了新型的由吸附质介导的金属 - 载体强相互作用（ A-SMSI ），该 A-SMSI 机制的包覆层不影响反应物与活性位点接触，而且可以防止氧化物包覆层氧化消退。现有研究表明， A-SMSI 需要在富 CO ₂ 的条件下（ 20CO ₂ :2H ₂ ）才能形成，在纯氢气条件下会逐渐消退。而 CO ₂ 加氢反应条件处于这两者之间，真实反应条件会造成 A-SMSI 层不稳定，影响实际应用。

吸附质介导的强金属载体相互作用 (A-SMSI) 为改变载体金属催化剂的选择性提供了可逆的手段，从而为催化剂性能的调节提供了一个有力的工具。然而，对 A-SMSI 的基本理解仍然不足，调节 A-SMSI 的方法仍处于初级阶段，阻碍了其在反应条件下的稳定性。

要点 1. 苏州大学何乐教授课题组提出可还原氧化物载体的初始氧空位浓度可以调控 A -SMSI 的形成条件。研究表明氧化物载体中氧空位的初始浓度在调节 Ru 纳米粒子和缺陷二氧化钛 (TiO _2-x ) 之间的 A-SMSI 中起关键作用。基于这一新的认识，论证了 A-SMSI 在反应条件下的原位形成，避免了通常需要的富 CO ₂ 预处理。所形成的 A-SMSI 层在不同温度下具有显著的稳定性，在催化 RWGS 的反应气氛条件下（ 1CO ₂ :1H ₂ ）具有优异的活性、选择性和长期稳定性。

要点