Sítios ativos de metal duplo sinérgico de Ir 1 / FeO x SAC para reações WGS. Crédito:LIN Jian
A reação de deslocamento água-gás (WGS) (CO + H 2 O → CO 2 + H 2 ) é fundamental para a produção de hidrogênio de alta pureza para síntese de amônia e metanol, bem como em aplicações de células de combustível.
Através do conceito de catalisadores de átomo único (SACs), os cientistas agora podem entender a ligação química e a estrutura eletrônica entre o metal e o suporte em escala atômica.
Um grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Wang Xiaodong e Prof. Zhang Tao do Instituto Dalian de Física Química (DICP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS), em colaboração com o Prof. Li Jun da Universidade de Tsinghua, propuseram um mecanismo redox com sítios ativos de metal duplo sinérgico para a reação WGS em um Ir 1 / FeO x SACO.
Os resultados foram publicados em Angewandte Chemie International Edition .
Os cientistas descobriram que a água se dissocia facilmente em OH * no Ir 1 átomo único e H * no átomo O próximo ligado a um sítio Fe. O CO adsorvido em Ir 1 reagiu com o átomo de O adjacente para produzir CO 2 . Então a formação de H 2 tornou-se viável devido à migração de H do OH * adsorvido para Ir1 e sua reação subsequente com outro H *.
Eles propuseram uma nova via de um mecanismo redox via sítios ativos de metal duplo sinérgico entre Ir 1 e espécies de Fe (DMAS) durante a reação WGS, que demonstrou a produção sequencial de CO 2 e H 2 .
A elucidação do mecanismo catalítico envolvendo este tipo de sítio ativo de metal duplo pode fornecer informações para a compreensão do mecanismo catalítico de catalisadores de metal com suportes redutíveis, contribuindo assim para o projeto racional de catalisadores novos e ativos de átomo único e cluster único.
