人们对强金属-基底相互作用（SMSIs）、催化剂失活进行了长达数十年的研究，基底上的SMSIs通常需要通过＞500 ℃中H₂气氛中煅烧得到，催化剂的失活通常是由于催化剂烧结/活性金属的浸出/金属位点的过渡氧化/反应中间体的强吸附作用导致。醇分子能够将金属氧化物还原，因此作者提出醇的催化转化能够促进SMSI效应。有鉴于此，橡树岭国家实验室Felipe Polo-Garzon、吴自力等报道了通过CO吸附IR光谱、EELS光谱，研究了一种常见Pd/TiO₂催化剂在较低温度（~190 ℃）中2-丙醇反应过程中Pd位点的变化，在原位反应过程中观测显著的催化剂失活。当温度变化时，反应的表观催化活性发生明显衰减。

本文要点：

（1）

通过稳态同位素瞬态动力学分析（SSITKA）揭示，当体系中存在SMSI效应，催化剂位点的本征活性没有伴随着温度而变化，但是催化位点浓度变化（TiO_x层覆盖Pd纳米粒子）。通过DRIFT吸附CO表征，发现在100 ℃中催化剂在和2-丙醇反应过程中，催化剂表面80 %的Pd得以还原。

（2）

EELS表征发现纳米粒子在和2-丙醇反应过程中，基底能够移动到Pd表面。DFT计算发现碳物种、催化剂基底的还原共同导致SMSI效应。当暴露于室温O₂气氛中，Pd的TiO_x覆盖层回撤，当暴露室温O₂气氛中~15 h后，TiO_x覆盖层完全消除，催化剂得以恢复。

参考文献

Felipe Polo-Garzon*, Thomas F. Blum, Zhenghong Bao, Kristen Wang, Victor Fung, Zhennan Huang, Elizabeth E. Bickel, De-en Jiang, Miaofang Chi, and Zili Wu*, In Situ Strong Metal–Support Interaction (SMSI) Affects Catalytic Alcohol Conversion, ACS Catal. 2021, 11, 1938–1945

DOI: 10.1021/acscatal.0c05324

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c05324