钯-银基合金催化剂在由甲酸生产无CO氢气方面具有巨大潜力。然而，影响甲酸分解选择性的结构因素仍有争议。近日，哈佛大学Mustafa Karatok研究了甲酸在具有不同原子构型的Pd-Ag合金上的分解途径，以确定选择性产生高H₂的合金结构。

本文要点：

1) 作者在Pd（111）单晶上生成了几种不同成分的Pd_xAg_1–x表面合金，并通过红外反射吸收光谱（IRAS）、X射线光电子能谱（XPS）和密度泛函理论（DFT）的组合测定了它们的原子分布和电子结构。作者发现，与Pd相邻Ag原子的电子得到明显改变，并且其改变程度与最近邻Pd的数量相关。温度编程反应光谱（TPRS）和DFT证明，电子改变的Ag具有一种新的反应途径，并可选择性地使甲酸脱氢。

2) 相反，被Ag包围的Pd单体与原始Pd（111）相比具有类似的反应活性，除了脱氢产物之外，还产生CO和H₂O。然而，它们与生成的CO的结合比原始Pd弱，表明对CO中毒的抵抗力增强。因此，通过与Pd相互作用修饰的表面Ag是甲酸选择性分解的关键活性位点，而表面Pd原子对选择性不利。

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Mustafa Karatok et.al Achieving Ultra-High Selectivity to Hydrogen Production from Formic Acid on Pd–Ag Alloys JACS 2023

DOI: 10.1021/jacs.2c11323

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c11323