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ACS Catalysis：用于含O2條件下CO有效還原NO的Ag/WO3單原子催化劑

開發(fā)高效的CO選擇性催化還原NO_x（CO-SCR）催化劑是該技術(shù)商業(yè)化的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。成本相對較低的銀基催化劑很有前途，但該反應效率不夠高。

基于此，中國科學院過程工程研究所蘇發(fā)兵研究員，徐文青研究員，北京工商大學紀永軍教授，中國石油大學李振興教授（共同通訊作者）等人報道了在有序的介孔WO₃上原子分散的Ag可以作為用于含O₂條件下的CO-SCR的高活性催化劑，通過改變Ag前驅(qū)體的量，可以改變與O原子配位的Ag原子的局域環(huán)境。

作者分別構(gòu)建了0.3Ag/m-WO₃、5Ag/m-WO₃和0.3Ag/non-m-WO₃三種催化劑模型，Ag原子的Bader電荷分別為+0.82|e|、+0.21|e|和0.00|e|。較大的Bader電荷值表明，0.3Ag/m-WO₃催化劑中的Ag活性中心處于較正的氧化狀態(tài)。

整個CO-SCR反應為一個六步過程，N₂O*形成后的CO*吸附是5Ag/m-WO₃和0.3Ag/non-m-WO₃上的決速步，能壘分別為1.51和1.63 eV，而0.3Ag/m-WO₃可以有效地促進這一步驟，能壘僅為0.76 eV，這表明該催化劑可以優(yōu)化中間產(chǎn)物的吸附能，并具有優(yōu)于其它兩種催化劑的內(nèi)在的CO-SCR活性。

投影態(tài)密度（PDOS）圖表明，與5Ag/m-WO₃和0.3Ag/non-m-WO₃相比，0.3Ag/m-WO₃中Ag原子的d帶中心更接近費米能級。

0.3Ag/m-WO₃中較高的d帶中心導致空反鍵態(tài)，并增加了與吸附物的鍵合強度。晶體軌道哈密頓布居（COHP）分析表明，0.3Ag/m-WO₃的-ICOHP值比其他兩種催化劑都要大，進一步揭示了其較強的化學鍵合強度。

因此，CO可以在0.3Ag/m-WO₃的催化劑上更有效地還原N₂O*中間體，從而使其具有最高的CO-SCR活性。

Tailoring the Electronic Structure of Single Ag Atoms in Ag/WO₃ for Efficient NO Reduction by CO in the Presence of O₂. ACS Catal., 2023, DOI: 10.1021/acscatal.2c05048.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.2c05048.

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