200年前发现的现象，又有新认识，“水”一篇Science！

主要观点总结

本文探讨了钯表面催化氢氧化的机理，使用速度分辨动力学测量和密度泛函理论（DFT）计算揭示了反应涉及沿钯台阶位点形成的具有协同作用的氧原子活性构型。在富氧条件下，反应速度与活性构型密切相关，限速步骤是OH*的歧化反应；而在贫氧条件下，限速步骤是OH*的形成。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

自19世纪初，铂族金属催化剂的多相催化作用已经彻底改变了化学领域，其应用领域广泛。然而，我们仍然缺乏对多相催化中大多数反应机理的理解。

关键观点2: 实验方法和结果

来自德国哥廷根大学的Alec M. Wodtke教授团队使用高精度速度分辨动力学测量和涉及密度泛函理论（DFT）和过渡态理论（TST）的理论动力学结果，揭示了钯催化剂上氢氧化的机制。实验结果表明，在富氧条件下，反应速度更快，而在贫氧条件下则较慢。

关键观点3: 实验结果与DFT结果的对比

观察结果表明，限速反应会随着氧覆盖度的变化而变化。在富氧条件下，实验得出的活化能与DFT计算的结果相吻合，解释了二级反应的原因。在贫氧条件下，实验结果也与DFT预测相符，表明水形成的限速步骤是台阶处OH*的形成。

关键观点4: 机理和动力学模型

作者提出了一种涉及O原子协同结合的反应机制。在贫氧条件下，OH*的形成是水形成的速率决定步骤；而在富氧条件下，OH*的歧化成为限速步骤。这种机制的变化源于钯台阶处多个O原子的协同结合。

关键观点5: 研究结论

该研究解答了关于钯上氢气和氧气催化转化为水的基本反应的问题，揭示了钯表面催化氢氧化的机理，为理解多相催化中的反应机理提供了重要见解。

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