甲酸(HCOOH)可以催化分解成H₂和CO₂，是一种很有前途的储氢材料。作为制氢催化剂，铜表面可以选择性地使HCOOH脱羧。然而，表面HCOOH分解反应途径仍存在争议。

有鉴于此，东京大学Akitoshi Shiotari等人，报告了在4.8 K时用STM和非接触原子力显微镜观察到的HCOOH/Cu(111)体系，以及使用vdW‐DF进行的吸附结构计算。确定了分子间吸引相互作用在催化过程的扩散、聚集、脱氢和分解阶段的作用。

本文要点

1）通过扫描隧道显微镜和非接触原子力显微镜阐明了HCOOH/Cu(111)吸附结构的温度依赖性，并利用密度泛函理论建立了吸附物的化学种类。

2）在80 K时观察到2D HCOOH岛，在150 K时观察到HCOOH和单齿甲酸盐的线性链，在200 K时观察到单齿和双齿甲酸盐的链状组装，在300 K时观察到双齿甲酸盐簇。

3）在每个温度下，被吸附物之间都会发生有吸引力的相互作用。这种聚集使它们在解吸和分解过程中稳定下来。因此，分子间相互作用的准确评估对于理解催化反应性至关重要。

参考文献：

Akitoshi Shiotari et al. Role of Intermolecular Interactions in the Catalytic Reaction of Formic Acid on Cu(111). Small, 2021.

DOI: 10.1002/smll.202008010

https://doi.org/10.1002/smll.202008010