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Rapid Interchangeable Hydrogen, Hydride, and Proton Species at the Interface of Transition Metal Atom on Oxide Surface
探究氫原子在非還原型氧化物上的轉移機理以及形態轉換
S. Wu, K.-Y. Tseng, R. Kato, T.-S. Wu, A. Large, Y.-K. Peng, W. Xiang, H. Fang, J. Mo, I. Wilkinson, Y.-L. Soo, G. Held, K. Suenaga, T. Li, H.-Y. T. Chen*, and S. C. E. Tsang*
2021/10/01
氫溢流是氫原子從金屬表面移動到催化劑基底的一個催化現象，對儲氫應用的開發尤爲重要。基於儀器和物料上的限制，以往氫溢流僅限於在還原型氧化物的催化基底上發生，并且其機理過程的剖析也一直沒有定論。有見及此，牛津大學曾適之教授和胡信誠博士研究團隊研發出一種以單原子為主導的極性且非還原性氧化物材料，與本中心蘇雲良教授和吳泰興博士共同合作，運用高溫原位X光吸收光譜技術，精準構建了催化劑的三維架構。透過原位X光近邊結構技術，揭示了界面釕原子以氧化態Ru(II)形式修飾在催化基底的氧離子表面上，形成【Ru2+-O2-】受阻路易斯酸碱對，從而促進H2在【Ru2+-O2-】界面上異裂成H- 和H+, 並進一步通過氧化還原反應生成 Ru(0) 和OH物種。這項研究通過精確調控單原子合成技術以及高精度X光技術，深度剖析了氫原子于非還原性氧化物表面溢流的機理，為氫氣活化和移動提供寶貴的經驗與實驗成果。本研究使用BL07A光束線