氢能作为一种清洁能源受到广泛关注，目前，大部分氢是通过烃类或醇类蒸汽重整反应或部分氧化反应制得，导致产物中不可避免地生成CO和CO₂。(SMET)有望深度去除过量H₂中的低浓度CO。然而，开发适用于实际条件的催化剂仍然是一个巨大的挑战。

有鉴于此，中国科学院大连化学物理研究所的王晓东研究员、乔波涛研究员和李林等人，通过使用氢化TiO₂(H-TiO₂)作为载体开发了高效的CO选择性甲烷化催化剂。

本文要点

1）H-TiO₂负载的Ru催化剂可以在200~265°C的较宽温度范围内以大于50%的选择性将CO去除至10ppm以下，并具有良好的长期稳定性。

2）氢化TiO₂到Ru纳米粒子的电子转移促进了CO在低温下的活化和随后向CH₄的转化。而且，从载体到界面处Ru位点的直接电子转移显着增强了CO在Ru-TiO₂界面处的吸附，从而抑制了CO₂解离为CO。

3）原位XPS与DFT计算相结合表明，H-TiO₂上降低的Ru价态增强了金属表面和金属-载体界面上的CO吸附，增强了CO的活化，并抑制了CO₂的氢化，从而提高了催化剂的活性和选择性。

总之，该工作提出的策略可以用于其他贵金属催化剂，为开发新催化剂和调节催化性能提供了新的思路。

参考文献：

Xiaoyu Li et al. Hydrogenated TiO₂ supported Ru for selective methanation of CO in practical conditions. Applied Catalysis B: Environmental, 2021.

DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120597

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120597