缺陷工程能够对金属氧化物催化剂产生关键性的影响，但是如何控制配位不饱和金属位点仍然具有非常大的挑战，这是因为配位不饱和位点通常在反应条件下不稳定。

有鉴于此，上海科技大学刘志教授、杨帆副教授、中国科学技术大学李微雪教授等报道在超过重结晶的温度下，通过高通量Ar⁺离子辐射策略，在ZnO(10-10)表面产生配位不饱和Zn位点（CUZ，coordinatively unsaturated Zn），在CO加氢催化反应过程，展示了更高的稳定性和催化活性。

本文要点：

（1）

通过低温扫描探针显微镜，常压XPS，表面配体红外光谱，结合DFT理论计算，鉴定<1-210>台阶位点暴露的CUZ位点是主要的活性位点。这种位点有助于氢气辅助CO解离，这种机理与化学计量比ZnO的甲酸介导反应路径不同。

离子辐照策略能够解决Zn物种不稳定的问题（ZnO催化剂主要面临的问题），因此ZnO与分子筛结合用于合成气转化，表现稳定的催化活性。

（2）

原子尺度的研究提供的光谱表征结果表明ZnO催化剂的活性位点，有助于理解ZnO在CO加氢催化反应的结构-活性关系。这项研究为制备具有热稳定性的缺陷位点，开发比传统催化剂制备方法更先进的理性设计的催化剂提供帮助。

参考文献

Wei-Peng Shao, Yunjian Ling, Hongru Peng, Jie Luo, Yunjun Cao, Yihua Ran, Jun Cai, Jiayu Lv, Bowen Zhu, Yun Liu, Yuxiang Chen, Na Li, Feng Jiao, Huiqi Chen, Yifeng Zhu, Xin Ou, Yuemin Wang, Christof Wöll, Qiang Fu, Xiulian Pan, Peijun Hu, Wei-Xue Li*, Zhi Liu*, Xinhe Bao, and Fan Yang*, Ion Irradiation-Induced Coordinatively Unsaturated Zn Sites for Enhanced CO Hydrogenation, J. Am. Chem. Soc. 2025

DOI: 10.1021/jacs.4c13234

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c13234