中國科學院大連化學物理研究所研究員、中國科學院院士包信和，中國科學院大連化學物理研究所研究員傅強團隊，在反應誘導催化劑結構動態演變研究中取得新進展，發現Mo基催化劑在逆水煤氣變換（RWGS）反應中能夠原位碳化，形成碳化鉬活性結構，從而顯著增強該反應的催化反應活性，在超高空速條件下實現了一氧化碳的高速生成。相關研究成果近日發表于《德國應用化學》。

      催化反應過程中往往伴隨著催化劑結構的動態演變，從而改變反應活性、選擇性和穩定性。近年來，該團隊在氣氛誘導催化表界面動態演變的研究中取得系列進展，發現反應氣氛可誘導金屬或氧化物催化劑的動態分散與活化等，并顯著增強催化反應性能。

      研究人員在MoO₃催化劑中引入插層氫，形成了H_xMoO_y，促進氧化鉬還原為金屬Mo，金屬Mo在RWGS反應中可以原位碳化并形成高活性碳化鉬結構，進而增強RWGS反應活性。研究結果表明，催化劑表面性質與反應微環境影響了碳化過程，O/Mo比越低，越有利于碳化；反應中二氧化碳轉化率越高，產物一氧化碳分壓越高，越有利于碳化。碳化顯著增強了二氧化碳吸附與活化，從而提升了RWGS反應活性，在優化的反應條件下，這個可得到7544.6 mmol·gcatal^-1·h^-1 的一氧化碳生成速率，甚至高于貴金屬催化劑。在100小時的穩定性測試中，僅觀察到2.3%的最小失活率。