还原性氧化物是有效的好氧氧化催化剂，可以活化分子氧。这种能力通常归因于作为氧活化位点的高浓度氧空位。同时，由于常规方法难以检测到表面氧活化位点，其氧活化机理尚不清楚。

近日，瑞士保罗谢勒研究所Olga V. Safonova报道了采用原位和Operando相结合的方法，揭示了一氧化碳氧化过程中氧在Pt-FeO_x/Al₂O₃的Fe位点上活化的机理。

文章要点

1）Pt L₃和Fe K边的原位/Operando XAS、原位傅立叶变换红外光谱（FTIR）和CO化学吸附表明，CO的活化发生在金属Pt中心，不受阳离子铁物种的影响。Operando时间分辨Fe K边XAS表明，Fe²⁺/Fe³⁺氧化还原对直接参与了Pt-FeO_x/Al₂O₃的氧活化机理。

2）详细的断氧实验分析表明，断氧后，每个Fe³⁺离子还原生成Fe²⁺时，大约形成一个CO₂分子。同时，在切断催化进料O₂后，稳态CO₂生成速率比初始Fe²⁺生成速率高出一倍左右。

这些实验揭示了一个催化循环，其中亲电氧物种吸附在Fe中心上作为反应中间体。同时，在化学和生物上具有重要意义的阳离子铁在其他催化氧化反应也可能存在类似的机理。

参考文献

Ilia I. Sadykov, et al, Time-Resolved XAS Provides Direct Evidence for Oxygen Activation on Cationic Iron in a Bimetallic Pt-FeO_x/Al₂O₃ Catalyst, ACS Catal.2021

DOI: 10.1021/acscatal.1c02795

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c02795