【解读】ACS Catal.：反向电荷转移实现氧化还原中心分离以促进N₂O增值利用协同丙烷选择性氧化

主要观点总结

本文研究了基于六方氮化硼（hBN）负载铱（Ir）的催化剂在N 2 O干法重整丙烷（N 2 O-DRP）反应中的性能表现。通过引入反向电荷转移（RCT）机制，实现了氧化还原中心的分离，催化剂表现出优异的催化性能和选择性。研究还揭示了催化剂的反应机理，为N 2 O资源化利用和多相催化研究提供了新的思路。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

随着全球变暖的加剧，温室气体（如N 2 O）的资源化利用成为研究热点。N 2 O作为一种全球变暖潜力极高的气体，其分解和转化具有潜在的应用价值。

关键观点2: 研究目的

本研究旨在解决N 2 O资源化利用中的难题，通过设计基于hBN负载Ir的催化剂，引入RCT机制，打破活性和选择性之间的“跷跷板”效应。

关键观点3: 研究方法

本研究通过合成Ir/hBN催化剂，对其进行表征和性能测试。结合NAP-XPS、DRIFTS和DFT计算等手段，揭示了催化剂的反应机理。

关键观点4: 研究成果

研究表明，Ir/hBN催化剂通过RCT机制实现了氧化还原中心的分离，在N 2 O-DRP反应中表现出优异的催化性能和选择性。研究还揭示了催化剂的反应机理，为N 2 O资源化利用和多相催化研究提供了新的思路。

关键观点5: 研究展望

未来研究可进一步优化催化剂的结构和反应条件，提升其在工业应用中的稳定性和效率。RCT机制、氧化还原中心分离、双活性位点的设计理念可扩展至其他温室气体转化和化工过程。

文章预览

第一作者：吴云硕 通讯作者：王海强、吴轩浩 通讯单位：浙江大学 论文DOI： https://doi.org/10.1021/acscatal.4c03697 ▲ 该论文被选为期刊副封面     全文速览 打破活性和选择性的“跷跷板”效应始终是多相催化研究领域中的一大难题。本文利用反向电荷转移（RCT）有效分离氧化还原中心，从而得到不同电子密度的双活性中心，分别参与氧化和还原半反应，并通过中间物种的迁移，在N 2 O-丙烷干法重整（DRP）制合成气（CO+H 2 ）反应中同时实现高活性和高选择性。 ▲ 图文摘要     背景介绍 随着全球变暖的加剧，温室气体（如CO 2 、CH 4 、N 2 O）的大量排放，已经成为人类面临的重大环境挑战之一。尽管CO 2 和CH 4 的化学转化已得到广泛研究，但氧化亚氮（N 2 O）作为一种全球变暖潜力极高的气体，资源化利用研究相对较少。实际上，N 2 O不仅是强效温室气体 ………………………………