2024年12月10日 · This work establishes Ru-O V active sites on the surface of TiO 2 by anchoring coordination unsaturated Ru single-atoms, which stabilize crucial reaction intermediates and facilitate local mass transfer to achieve dual optimization of the thermodynamics and kinetics of the overall photocatalytic CO 2 reduction.

基于此，2024年12月10日， 阿卜杜拉国王科技大学张华彬教授 在国际期刊 Advanced Materials 发表题为《Ru-OV Site-Mediated Product Selectivity Switch for Overall Photocatalytic CO2 Reduction》的研究论文。 该研究通过锚定配位不饱和的Ru单原子在TiO2表面构建Ru-OV 活性位点，这些活性位点能够稳定关键的 反应中间体，并促进局部传质，实现光催化CO2 还原反应 的热力学和动力学的双重优化。 结合原位光谱与 密度泛函理论 （DFT）计算表明， 氧空位 …

2024年12月12日 · 实验结果显示，Ru-Ov/TiO2在光催化还原CO2反应中，CH4产率比TiO2提高了195.4倍，且CH4选择性提高了81%。 这一研究为解决光催化还原CO2反应中的热力学和动力学挑战提供了新的思路。

2024年12月10日 · 本工作通过锚定配位不饱和 Ru 单原子在 TiO2 表面建立 Ru-OV 活性位点，稳定关键反应中间体并促进局部传质，实现整体光催化 CO2 还原的热力学和动力学的双重优化。

通过原位光谱表征和DFT理论计算，表明氧空穴（O v ）位点阻碍*CO脱附，Ru促进抽取质子。 这种Ru-O v 结构不仅降低反应的整体活化能，而且改变反应路线，将产物从CO变成CH 4 。

This work establishes Ru‐O V active sites on the surface of TiO 2 by anchoring coordination unsaturated Ru single‐atoms, which stabilize crucial reaction intermediates and facilitate local mass transfer to achieve dual optimization of the thermodynamics and kinetics of the overall photocatalytic CO 2 reduction.

该研究强调了单原子空间位置的重要性为精确控制单原子催化行为提供了新的见解。 相关工作以《Switching the Oxygen Evolution Mechanism on Atomically Dispersed Ru for Enhanced Acidic Reaction Kinetics》为题在《Journal of the American Chemical Society》上发表。 单原子催化剂即使其单原子元素与载体都相同，也往往表现出与不一致的活性。 这是由于空间均匀性不一致导致的。 单原子催化剂的分散度和金属利用效率可能完全相同，但在隔离性质方面却完全不同。 …

2024年12月10日 · This work establishes Ru‐OV active sites on the surface of TiO2 by anchoring coordination unsaturated Ru single‐atoms, which stabilize crucial reaction intermediates and facilitate local mass...

2023年8月4日 · 该研究通过构建具有双活性位点的Ru-Ov-Ti结构单元，实现了CH4和CO2的匹配转化，有效提升甲烷干重整 (DRM)反应稳定性。 结合原位实验和理论计算，阐明了基于CO2-CH4匹配活化理论的单原子体系设计原理，深入解析了光激发下活性位点的电荷分布对优化DRM反应路径的影响，为多分子协同反应光催化剂的结构设计提供了指导。 论文通讯作者是吴仕群、张金龙;第一作者是何承萱、吴仕群。 甲烷干重整是将CH4和CO2转化为合成气的有效途径，在缓解温 …

2024年12月10日 · We propose that the constructed Ru-O V bifunctional sites facilitate the bridging adsorption of CO 2 and proton extraction from H 2 O, stabilizing *CO intermediates and favoring protonation, altering the product selectivity to generate CH 4 instead of CO.