在金属的间隙位置引入轻元素可以显着改变金属的表面结构和电子性质，从而提高催化性能。然而，目前人们尚不清楚间隙轻元素在促进催化活性的具体作用。

近日，为了加速RWGS反应中的氧化还原循环，清华大学Binhang Yan提出了在CoMo（CM）中引入了轻元素N来微调其电子结构，并为反应过程中提供更多的活性H原子提供了位置。

文章要点

1）首先，研究人员通过典型的氮化过程，在双金属CM催化剂中成功地引入N原子形成了双金属氮化物Co₃Mo₃N（CMN）。一系列的结构表征和程序升温实验结果表明，引入的N原子可以为CO₂活化过程中H物种的供给提供额外的位置，从而提高RWGS的活性。

2）进一步的实验结果和密度泛函理论（DFT）计算表明，引入的N原子不与Co相互作用，而是接受来自Mo的电子，从而形成带正电荷的Mo（Mo^δ+），削弱了Mo与含O中间体的结合能力。引入的N原子的这两个功能都加速了H₂对表面O的去除，促进了氧化还原循环的加强，从而提高了RWGS的活性。

这项工作不仅确定了双金属氮化物的N促进RWGS的来源，而且为理解结构-性能关系提供了新的见解。

参考文献

Kai Feng, et al, Dual Functionalized Interstitial N Atoms in Co₃Mo₃N Enabling CO₂ Activation, ACS Catal. 2022

DOI: 10.1021/acscatal.2c00583

https://doi.org/10.1021/acscatal.2c00583