双活性位点在氧化和还原条件下协同调控价态对于以分步机制调节反应物分子在非均相催化剂表面的复杂吸附位点以最大化催化性能的催化反应至关重要，但这方面的研究很少。

近日， 北京大学Ya-Wen Zhang，Hao Dong，Chen Li，吉林大学Guangshe Li构建了具有双活性位点的均匀分散的CuCo合金和CoO纳米片复合催化剂，其催化水煤气变换反应(WGSR)的活性大大提高，在已报道的Cu基和Co基催化剂中，Cu₁Co₉O_x在300°C时的反应速率达到创纪录的204.2 μmol_CO g_cat.⁻¹ s⁻¹。

文章要点

1）研究人员提出了一种协同机制，即Co^δ+物种很容易被吸附在Cu上的CO还原，而Co0可以被H₂O氧化。系统的原位表征结果表明，Cu的添加可以调节Co物种的氧化还原性质，从而调节催化剂的吸附性能。

2）尤其是Cu⁰位点的掺杂，在一定程度上削弱了表面对CO或CO₂的亲和力，同时促进了*CO氧化为*COOH和产物CO₂的脱附，降低了催化剂的碳中毒程度，提高了反应活性。

该研究结果将为新型双活性位点非均相催化剂的构建提供指导，并阐明了通过调节金属中心价态来提高非均相催化反应活性的潜在机制。

参考文献

Li, XC., Wang, JH., Huang, TT. et al. Tunning valence state of cobalt centers in Cu/Co-CoO1-x for significantly boosting water-gas shift reaction. Nat Commun 16, 736 (2025).

DOI：10.1038/s41467-025-56161-w

https://doi.org/10.1038/s41467-025-56161-w