近年来，铜交换沸石Cu-CHA由于其在NOx物种的选择性催化还原(SCR)中的应用而受到相当大的关注。

近日，伦敦大学学院Jamal Abdul Nasir，C. Richard A. Catlow，Alexey A. Sokol使用量子力学/分子力学(QM/MM)混合技术研究了CuCHA上的NH₃-SCR反应机理，并考察了溶剂对活性Cu物种反应性的影响。

文章要点

1）研究人员对在水和氨溶剂化的和裸露的铜物种之间进行了比较。结果显示了溶剂对NH₃-SCR循环的氧化组分的促进作用，因为发现重要硝酸盐物种的形成在溶剂化的Cu位点上比在没有溶剂分子的情况下在能量上更有利。相反，预计两种溶剂分子都会抑制NH₃-SCR循环的还原成分。

2）利用(浓度)调制激发光谱(MES)和相敏检测(PSD)的漫反射红外傅里叶变换光谱(DRIFTS)实验确定了硝酸铜和亚硝胺(H2NNO)的光谱特征，这是以前实验中没有观察到的重要物种。这进一步得到了QM/MM计算的谐波振动分析的支持。

3）研究人员对溶剂化活性位点的反应性和关键中间体的形成提供了额外的见解，包括它们的形成能量和振动光谱特征，允许对反应机理的详细理解。此外，证明了溶剂化活性位点的作用及其对重要物种的能量学的影响，这对于准确理解NH₃-SCR动力学是必须明确考虑的。

参考文献

Jamal Abdul Nasir , et al, Influence of Solvent on Selective Catalytic Reduction of Nitrogen Oxides with Ammonia over Cu-CHA Zeolite, J. Am. Chem. Soc., 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c09823

https://doi.org/10.1021/jacs.2c09823