北化相国磊/汪乐余教授团队：探索CO2化学转化催化剂设计数学模型

近日，北京石油化工大学丞相涵和汪乐余名誉教授制作组在 Nature Communications 发表题为“ Interfacial compatibility critically controls Ru/TiO2 metal-support interaction modes in CO2 hydrogenation ”的研究者论文，Nat. Commun. 13, 327 (2022). 追寻CO2加氢反应合成剂的图形界面设计法则 。

多相合成技术石油化工领域的最核心技术，广泛运用于大宗与精细无机化学品制造、环境保护及能源转换等诸多领域。其合成效率（活性、游离、特性）不仅深受钛聚乙烯薄膜的成分、形体、尺寸的受到影响，也广深受表现基本概念受到影响，因此钛表现基本概念相互依赖性（metal-support interaction）是合成科学的核心关键问题。大量研究者声称，钛与表现基本概念间可通过强相互依赖性(SMSI)、图形界面电荷转移、形成边界层等基本概念抑制合成剂的活性与游离。然而，其中的一些决定性科学关键问题至今即便如此不清楚，比如哪些构造因素是抑制并不相同MSI模式的决定性，SMSI引发的渐进及其与合成效率间构效关系的本质。

Fig. 1.图形界面依赖性抑制Ru/TiO2合成剂合成CO2加氢活性与游离

该工作揭示造出钛-表现基本概念注意到图形界面的性质在MSI模式中最重要决定性依赖性（Nat. Commun. 2022, 13, 327）。钛-表现基本概念图形界面注意到是所有MSI现象引发的基础，因此如何从原子层面解释这种相互依赖性是深刻揭示多相合成领域决定性科学关键问题的决定性。该研究者选择Ru/TiO2作为模型政治体制，通过是否热处理来改变Ru与TiO2图形界面相容性。R-TiO2 ( Rutile )与A-TiO2 (Anatase) 虽然相比较相同的无机化学组合而成，但是晶体构造并不相同，而RuO2与R-TiO2相比较相同的晶体构造，因此可以在两种表现基本概念上构筑并不相同的注意到图形界面。将Ru输造出在TiO2凹凸不平，通过对比直接还原与热处理后再还原两种能避免在CO2甲烷化中合成效率的彻底改变，注意到热处理处理导R-TiO2与A-TiO2表现基本概念上引发两种截然相反的合成现象。R-TiO2表现基本概念上合成活性引人注意提升，而在A-TiO2表现基本概念上活性急剧下降并显现造出着游离的彻底改变。通过控制热处理的条件，注意到空气在热处理过程中最重要重要的依赖性。

本文第一作者是我院硕士生周军和山西煤化所高哲研究者员，丞相涵副名誉教授和汪乐余名誉教授为本文通讯设备作者，北京石油化工大学为第一单位。本工作得到了国家自然科学基金和国家重大研发计划的捐献。

来源：北京石油化工大学

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