在催化加氢脱硫中，催化有机硫化合物中硫脱除的活性中心一直被认为是位于MoS₂颗粒边缘的一个S空位上。然而，吸附态的空间位阻和S配位模式的变化意味着并非所有的S-空位都应该被认为是具有相同催化活性的。针对上述问题，丹麦奥胡斯大学的Jeppe V. Lauritsen教授和威斯康星大学麦迪逊分校的Manos Mavrikakis教授等人以噻吩加氢脱硫反应作为模型反映，结合原子分辨扫描探针显微镜和密度泛函理论，成功揭示了MoS₂纳米颗粒中S空位的生成以及随后噻吩（C₄H₄S）的吸附是如何强烈依赖于MoS₂边缘的活性位点。

本文要点：

1）以MoS₂纳米颗粒催化噻吩加氢脱硫反应为模型，研究了不同S空位对催化活性的影响。确定了噻吩在反应条件下存在于MoS₂边缘和角落位置的所有不同类型的配位不饱和活性位上的精确吸附构型。

2）研究发现，对于边角处的S空位噻吩可以直接吸附。而对于面内的S空位，则需要与临近的另一个S相互作用释放S2的二聚体，从而产生双位点的配位不饱和活性位，以便减少空间位阻对噻吩吸附造成的影响。

3）含硫分子的吸附具有位点依赖性，它们会首先选择与更易接近的吸附位点相互作用，这有助于随后的分子脱硫。

Salazar, N., Rangarajan, S., Rodríguez-Fernández, J. et al. Site-dependent reactivity of MoS2 nanoparticles in hydrodesulfurization of thiophene. Nat Commun 11, 4369 (2020).

DOI: 10.1038/s41467-020-18183-4

https://doi.org/10.1038/s41467-020-18183-4