在几十年的催化化学中 ,碱金属物种除了作为有机均相催化中的活性位点外，还可以通过多种方式有效地促进多相催化性能。但碱金属物质是大多数NH₃选择性催化反应（NH3 -SCR）催化剂的典型毒化物种，通常需要在高于300℃条件下分解碱金属物质。因此，低温下实现NOx的高转化率是NH₃-SCR的关键科学问题之一。然而，南开大学Sihui Zhan课题组意外发现在α-MnO₂中加入K⁺（4.22 wt.％）可以实现NH₃-SCR中150°C相对较低温度下的活性（NOx转化率为100％，而原始α-MnO₂为50.60％）。实验和理论证明了K⁺可以与附近的8个O sp3原子形成稳定的配位。捕获的K⁺和O原子之间的库仑相互作用可以使附近的Mn和O原子的电荷群重新排列，从而使最顶部的五配位不饱和Mn阳离子（Mn5c，路易斯酸位点）带更多正电。因此，与其原始对应物相比，带正电荷的Mn5c可以更好地化学吸附和活化NH₃分子，这对后续反应至关重要。

Zhifei Hao, Zhurui Shen, Yi Li, Haitao Wang, Lirong Zheng, Ruihua Wang, Guoquan Liu, Sihui Zhan, Can a poison be a gift? the role of alkali metal in the α‐MnO2 catalyzed ammonia selective catalytic reaction. Angewandte Chemie International Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201901771

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201901771