Nat. Commun.：杂原子掺杂使非还原性金属氧化物获得氢溢流能力

催化计 · 公众号 · · 2024-08-02 17:33

正文

纳米催化群-1： 256363607

氢溢流（ Hydrogen spillover ）过程是质子（ H ⁺ ）和电子（ e ^- ）的协同扩散过程，氢溢流广泛的应用于与氢气有关的过程，但是其只能发生在能够还原的金属氧化物上。

有鉴于此， 大阪大学 Kohsuke Mori 等 报道发现杂原子（ Al ）掺杂的非还原性 MgO （ Al-MgO ）能够与还原金属氧化物相同的过程发生氢溢流，并且增强 Ni 的 CO ₂ 加氢催化活性。

本文要点

要点1. 作者发现 Al-MgO 材料具有 H ⁺ 存储能力，因为 Al-MgO 材料的内部具有 H ⁺ 传输通道，因此比常见金属氧化物的氢溢流效应高 3 倍。

要点2. 非还原 Al-MgO 的原子氢扩散过程生成 H ⁺ -e ^- ，因此能够增强 Ni 的 CO ₂ 加氢催化活性。通过系统的表征和计算，解释了杂原子 Al 位点生成 H ⁺ 和 e ^- 。这项工作为设计具有氢溢流能力的功能材料提供帮助。

Shun, K., Mori, K., Kidawara, T.et al. Heteroatom doping enables hydrogen spillover via H ⁺ /e ⁻ diffusion pathways on a non-reducible metal oxide. Nat Commun 15, 6403 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-50217-z

https://www.nature.com/articles/s41467-024-50217-z

电催化讨论群-1： 529627044

光催化群-2： 927909706

均相催化与酶催化群-2： 929342001

纳米催化群-1： 256363607

多孔材料群-2： 813094255

理论计算群-2： 863569400

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