目前人们对于钴基费托合成催化反应的表面化学仍存在未知。有鉴于此，斯德哥尔摩大学Anders Nilsson、Patrick Lömker等报道Co(0001)和Co(10-14)的原位X射线光电子能谱研究，以及在0.15-1 bar压力和406-548 K温度下，以H₂/CO混合气体进行费托合成反应时，对Co(0001)的原位高能表面X射线衍射研究。

本文要点：

（1）

这项研究发现，在所有条件下，这些催化剂的表面Co都保持在金属态，化学吸附物种的覆盖度在0.4-1.7个单分子层之间，具体的覆盖度取决于反应的压力和反应温度。吸附物包括顶位吸附的CO、C/-C_xH_y以及各种长度更长的烃类分子，这表明存在速率限制的直接CO解离途径，且只有烃类物种参与链增长过程。烃类物种的积累表明终止步骤同样存在反应速率的限制。

（2）

此外，这项研究验证了表面中间物种具有高度动态性，在反应物组成快速变化后，会随着时间延迟出现和消失。

参考文献

Lömker, P., Degerman, D., Goodwin, C.M. et al. In-situ probing of the Fischer-Tropsch reaction on Co single crystal surfaces up to 1 bar. Nat Commun 16, 1005 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-025-56082-8

https://www.nature.com/articles/s41467-025-56082-8