反应条件下活性结构的识别对多相催化剂的合理设计具有重要意义,但多相催化剂复杂的结构往往会影响催化剂的设计。近日,天津大学巩金龙团队介绍了Co3O4表面结构与CO2加氢反应的相互作用。实验结果与理论计算相结合表明,具有形态依赖性晶体表面的Co3O4具有不同的氧空穴还原性和形成能,因而导致产物选择性不同。Co3O4-0h菱形十二面体完全还原为Co0和CoO,对CH4的选择性约为85%;相比之下,Co3O4-2h纳米棒被部分还原为CoO,对CO的选择性在95%左右。此外,作者还证明了Co3O4结构在决定CuCo基催化剂催化高醇合成催化性能方面的关键作用。正如所料,Cu/Co3O4-2h由于对CH4化的抑制作用,乙醇产量是Cu/Co3O4-0h的9倍。
Chengsheng Yang, Jinlong Gong*, et al. The Interplay between Structure and Product Selectivity of CO2 Hydrogenation. Angew. Chem. Int. Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201904649