H₂O₂是一种高效绿色氧化剂，在多种工业过程中具有应用，有鉴于此，瑞典查尔姆斯理工大学Henrik Grönbeck、Lin Chen等报道了在Pd催化剂上研究了H₂和O₂直接氧化合成H₂O₂的反应机理，具体通过DFT、平均场动力学建模方法进行研究，使用从头算热力学计算方法对催化剂在反应过程中的变化情况进行研究。建立了反应在PdH(111)和PdH(211)晶面上的反应过程。该反应中生成H₂O₂而非H₂O需要吸附O₂分子表现为中间体物种O₂、OOH、H₂O₂，而且保证其不会分解。作者发现在PdH(211)表面上能够满足此类需求。

本文要点：

（1）

在界面上产生较高的H覆盖度对降低O-O键切断副反、促进产物的脱附非常重要。通过Pd(111)界面计算结果进行对比，发现Pd(111)界面在生成H₂O₂、H₂O的反应中对于在正常催化反应温度中都是惰性的。本文研究结果展示了，界面台阶、较高的氢覆盖率对Pd催化剂界面上从H₂、O₂合成H₂O₂非常关键，展示了反应中对H₂O₂的选择性能够通过提高H₂分压进行改善，该预测和实验观测能够很好的符合。

参考文献

Lin Chen*, J. Will Medlin, and Henrik Grönbeck*, On the Reaction Mechanism of Direct H₂O₂ Formation over Pd Catalysts, ACS Catal. 2021, 11, 2735–2745

DOI: 10.1021/acscatal.0c05548

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c05548