研究揭示多相催化中活性位点形成与演化机制

本报讯（记者李思辉 实习生张曦月）华中师范大学教授郭彦炳团队与合作者的一项新研究，首次揭示了负载型金属催化剂中氢化活性位点的形成机制与高效催化原理，为多相催化理论发展及环境能源技术应用开辟了新路径。日前，相关研究成果在线发表于《科学》。

多相催化是能源转化和环境治理领域的核心技术之一，而识别和精准调控催化剂中的活性位点，一直是该领域面临的关键科学难题。

在这项研究中，科研人员将单原子铂负载于二氧化铈为模型催化剂，结合原位X射线光电子能谱、原位中子散射谱等先进表征手段，揭示了在氢气活化条件下，铂原子与二氧化铈载体形成具有电子与几何限域效应的对位点，并与负氢结合，构建出新型氢化活性结构。该结构不仅大幅提升了一氧化碳氧化反应的催化活性（提升超9倍），还在丙烷脱氢反应中显著增强产物选择性（提升超2倍），表现出优异的催化性能与反应选择性。

研究表明，该新型氢化位点通过负氢中间体的可逆参与，实现了富电子羟基物种的精准构筑和氧物种反应活性的显著提升，兼具高效催化与循环再生能力，赋予催化体系良好的稳定性和实用前景。

相关论文信息：

10.1126/science.adv0735