低温水煤气变换反应中催化途径和活性位点的确切实验证据仍然难以捕获。近日，太平洋西北国家实验室János Szanyi，Vassiliki-Alexandra Glezakou等结合光谱，动力学和计算分析，通过研究Pd/Al2O3上的逆水煤气变换反应来解决长达数十年的机理争议。作者通过同位素瞬态动力学分析确定了甲酸酯中间体的次要作用，通过氢滴定实验证实了羧基的中间体。作者确定了向CO2表现出区域和化学选择性加氢并产生羧基中间体的活性位点。研究发现，亚稳态活性位是在原位形成的，导致金属-载体界面的羟基化和电子重组。此外，活性位点的电子结构和机理的原子模拟提供了与实验观察结果一致的框架。该工作突出了由相邻载体位点上的底物吸附引起配位不饱和金属位点的重要性。
Nicholas C. Nelson, Vassiliki-Alexandra Glezakou,* János Szanyi,* et al. Carboxyl intermediate formation via an in situ-generated metastable active site during water-gas shift catalysis. Nat. Catal., 2019
DOI: 10.1038/s41929-019-0343-2
