ZnCr2O4（111）-OV表面活性氢的产生及其在CO加氢中的应用

刘慧慧, 来壮壮, 魏呵呵, 王志强, 胡培君

doi:10.14135/j.cnki.1006-3080.20240419001

华东理工大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (02) : 147 -157. DOI: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20240419001

ZnCr₂O₄（111）-O_V表面活性氢的产生及其在CO加氢中的应用

刘慧慧, 来壮壮, 魏呵呵, 王志强, 胡培君

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摘要

ZnCr₂O₄（111）-O_V作为CO选择性加氢反应的重要催化材料，其表面活性氢物种的产生机制及其对CO加氢反应的作用一直备受争议。本文研究了ZnCr₂O₄（111）-O_V表面活性氢的产生及其在CO加氢中的应用，结果表明：H₂分子在ZnCr₂O₄（111）-O_V表面异裂解离为O_V-H^-和O-H物种是最佳活化路径，这主要归因于ZnCr₂O₄（111）-O_V表面Zn物种灵活的Zn 3d轨道；当O_V-H^-/O-H物种进攻CO分子的C^δ+/O^δ-时，动力学上更支持形成HCO物种而非COH物种；当以O-H作为氢源进行CO选择性加氢反应时，氢物种在反应过程中会优先转化为自由基，相反，若以O_V-H^-物种参与反应，其可直接作为氢源实现CO高选择性加氢。本文可为Zn-基合成气选择性加氢催化材料的理性设计提供潜在的理论指导。