过渡金属二卤代化合物凭借其二维结构，能够以最小的材料消耗为反应提供最大的活性表面，这一直是理想催化剂设计中追求的目标。然而，它们在结构上完美的基面通常是惰性的；它们的表面缺陷，如表面或边缘的原子配位不足，可以作为催化活性中心。

近日，台湾中央大学Meng-Fan Luo，台湾阳明交通大学Chun-Liang Lin，彰化师范大学Jyh-Pin Chou通过STM、PES、NAP-PES、NAP-MS和密度泛函理论计算，研究了超高真空和NAP(0.1mbar)条件下层状PtTe₂上的甲醇反应。

文章要点

1）结构完整的PtTe₂表面是不活跃的，而具有Ptuc位的表面主要是通过控制Ar+轰击去除表面Te而形成的，能够激活甲醇分解。吸附在Pt_ucVac上的甲醇在160K左右开始分解，生成CH_xO*(x=2和3)作为主要中间体；CH_xO*要么以CH₂O(G)的形式解吸，要么通过CH₂OH*的瞬时形成和随后的C-O键断裂进一步分解，生成CH_x*(x=1和2)。

2）在Ptuc-Vac上的反应几率超过90%-大约60%的甲醇在180K下分解成CH_xO*和35%的CH_X*，该反应最终在高温下生成气态氢、甲烷、水和甲醛。我们认为，PT_UC-VAc以配位方式激活了类似单原子催化剂的反应过程；它们的三角位置和不同程度的氧化解释了观察到的特征反应活性。增加Ar+剂量(Ptuc浓度增加到10-20%)产生结构不同的Pt_uc-Ex，与PtTe₂贴片的边缘和重新沉积的Pt-Te纳米团簇相关，尽管Te空位仍然主要在表面；在这样的Pt_uc-Ex位置上，选择性地降低了分解为CH_xO*的几率。在NAP条件下，反应的气态产物反映了一致的趋势。

结果表明，PtTe₂表面可以作为甲醇裂解的优良催化剂，具有较高的催化活性和可调的选择性。

参考文献

Hsueh, JW., Kuo, LH., Chen, PH. et al. Investigating the role of undercoordinated Pt sites at the surface of layered PtTe2 for methanol decomposition. Nat Commun 15, 653 (2024).

https://doi.org/10.1038/s41467-024-44840-z