通过掺杂单分散异金属原子来调节纳米催化剂的电子性能是增强催化性能的有效方法。

近日，中科院上海高研院Lu Chen，伦敦大学学院Feng Ryan Wang，Paul J. Dyson使用不同的还原剂用单分散的 Co 原子掺杂 CuO 纳米粒子，可以得到具有显着不同电子结构的催化剂（CoBCu/Al₂O₃ 和 CoHCu/Al₂O₃）。

文章要点

1）与CoHCu/Al₂O₃相比，CoBCu/Al₂O₃中的CuO纳米粒子具有更长和更弱的Cu-O键，具有较低的1s→4pz反键跃迁和较高的4p→1s键跃迁（如HERFD-XANES和价核X射线发射光谱所证明）。

2）CoBCu/Al₂O₃ 中较弱的 Cu-O 键导致 CuO 纳米粒子具有优异的氧化还原活性，这一点从操作 XAFS 和原位近环境压力-近边缘 X 射线吸收精细结构研究中得到证明。CoBCu/Al₂O₃ 中 CuO 的这种优异的氧化还原性能导致 CoBCu/Al₂O₃ 的活化能比 CoHCu/Al₂O₃ 大大降低（40.0 vs.63.5 kJ/mol)，从而提高了NH₃选择性催化氧化为N₂的催化性能。

参考文献

Chen, L., Guan, X., Yao, Z. et al. Lowering the Cu-O bond energy in CuO nanocatalysts enhances the efficiency of NH3 oxidation. Nat Commun 16, 9412 (2025).

DOI：10.1038/s41467-025-64415-w

https://doi.org/10.1038/s41467-025-64415-w