宾西法尼亚州立大学Bert D. Chandler等报道研究了Au/TiO₂界面在H₂吸附过程的机理和产生的物种，通过红外光谱验证发现吸附过程中在Au/TiO₂界面生成反应性羟基基团。

通过红外表征，对界面羟基与Au纳米粒子之间的相互作用对应的光谱信号进行标记，光谱信号与未修饰羟基的表面红外信号不同。进一步的发现，通过Au和TiO₂之间的协同作用，生成缺电子的强Lewis酸性Au纳米粒子，因此同时导致生成更多的富电子Brønsted碱性MSI羟基物种。

本文要点：

（1）

红外光谱表征结果发现，在Au-TiO₂的金属-基底界面MSI（metal-support interface）位点，H₂以异裂方式吸附，形成稳定性较高的MSI质子化羟基，这种形式的物种与吸附水分子或者界面羟基明显区别。

发现在H₂吸附过程中，界面羟基消除、同时形成质子化的界面羟基（_MSITiOH₂⁺）。

（2）

在H₂吸附前，催化剂界面的MSI羟基比其他界面羟基物种的电子浓度更高，因此MSI羟基物种的碱性更强，导致其更好的活化H₂分子。通过表征数据中伴随着H₂吸附导致光谱中背景吸收的强度变化情况，实现了对界面_MSITiOH₂⁺物种的浓度进行定量。

定量表征结果显示，在一系列催化剂中，每个Au原子都存在一个与之相关的_MSITiOH基团，这个结果说明Au能够显著的调控催化剂的表面局部环境和电子结构。

参考文献

Akbar Mahdavi-Shakibbt, Lauren C. Rich, Todd N. Whittaker, and Bert D. Chandler*, Hydrogen Adsorption at the Au/TiO₂ Interface: Quantitative Determination and Spectroscopic Signature of the Reactive Interface Hydroxyl Groups at the Active Site, ACS Catal. 2021, 11, 15194–15202

DOI: 10.1021/acscatal.1c04419

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c04419