通过将负载型金属催化剂中的竞争性反应物吸附活化模式调整为非竞争机制，使用反应性载体分散金属物种对于构建高效界面催化剂至关重要。然而，这些反应性载体在催化过程中容易劣化，限制了催化剂的寿命及其潜在的实际应用。需要新的策略来同时保护反应性载体和表面金属物种，而不损害其固有的催化性能。

北京大学马丁教授团队及合作者报告了一种新的策略，通过使用惰性纳米覆盖物部分屏蔽和分隔反应性载体的表面来增强高活性界面催化剂的结构稳定性。具体来说，证明了原子分散的惰性氧化物纳米覆盖在高活性Pt/γ-Mo2N催化剂上可以阻断γ-Mo2N的多余表面位点，这些位点负责这种反应性载体的表面氧化和由此导致的失活。该策略产生了一种高效且高度耐用的催化剂，用于通过甲醇重整反应生产氢气，仅需0.26 wt.% Pt负载量，其周转率创下历史新高d 15300000.这种创新方法展示了减少贵金属消耗和延长寿命的前景，可用于设计有效和稳定的多相催化剂。

2月13日，相关成果以题为“Shielding Pt/γ-Mo2N by Inert Nano-overlays Enables Stable H2 Production”发表在《Nature》。

全文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-024-08483-w

图1 1Pt/γ-Mo2N和1Pt/2La-Mo2N催化剂的结构表征。

碳中和氢生产对未来的化学工业至关重要。北京大学马丁教授团队及合作者展示了一种新的热催化路线，用于将乙醇部分重整为氢气和乙酸，二氧化碳排放量接近零。该反应由负载在反应性α-碳化钼基材上的含有高密度原子Pt1和Ir1物种的催化剂实现，在270°C下实现了每克催化剂每小时331.3毫摩尔氢气的氢气生产率和84.5%的乙酸选择性，因此与标准重整相比更节能。部分乙醇重整的技术经济分析表明，在工业规模上运营具有潜在的盈利能力，这为生产氢气和乙酸提供了机会，同时大大减少了二氧化碳足迹。

2月14日，相关成果以题为“Thermal catalytic reforming for hydrogen production with zero CO2 emission”发表在《Science》。

全文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adt0682

图2. PtIr/α-MoC催化剂的结构表征

本文来自微信公众号“材料科学与工程”。