由Bert Weckhuysen(乌得勒支大学)和Sara Bals(安特卫普大学)领导的一个国际研究小组表明，清除一氧化碳的有前途的催化剂2如果对其预处理进行修改，则变得明显更具活性和选择性。科学家们以无与伦比的精度可视化了这一概念背后的机制。研究结果于11月<>日发表在《科学》杂志上。Matteo Monai，Kellie Jenkinson和Angela Melcherts是第一作者。

清理二氧化碳或将其转化为有用的东西正变得越来越普遍，例如在排放大量温室气体的能源和运输部门。催化剂对于这种净化过程进行正确和快速是必要的。在一氧化碳的情况下2氢化，这是一种广泛用于净化一氧化碳的化学反应2，使用镍负载二氧化钛催化剂。

在这项研究中，科学家们表明，催化剂的性能高度依赖于其制备的温度。催化剂在CO过程中的选择性和活性明显更好2预处理温度为600°C的加氢比在400°C下加氢。 更好的选择性是理想的，因为催化剂提供的不需要的副产物更少。活性的提高导致催化反应的更快进展。研究人员希望同样的原理适用于含有氧化钛以外的金属氧化物的催化剂。

科学家团队使用先进的电子显微镜使原理可见。他们以无与伦比的精度做到了这一点：在原子水平上。他们将一个特殊的纳米反应器插入显微镜，其中发生了催化过程，并且能够准确地看到催化剂发生了什么。

“在这个过程中，你会看到钛原子像镍一样爬到镍层上并再次脱落，”Bert Weckhuysen说。“在较高的预处理温度下，一些钛原子残留在镍上。在低温下，钛原子层完全消失了。

镍和钛等两种化学元素相互作用并形成催化剂，是一个古老的概念，称为强金属载体相互作用(SMSI)。这项研究首次揭示了在这种相互作用过程中原子水平上发生的事情。钛的滑动层以前从未见过。“新技术使我们能够亲眼观察这一点，”Weckhuysen说。“此外，具有非常高的分辨率。我们可以计算镍上的钛原子。

参与这项研究的国际研究团队是极其跨学科的。根据Sara Bals的说法，这对于实现所获得的结果至关重要。“我们使用的电子显微镜技术通常难以与纳米反应器的实验相结合，”她说。“具有不同背景和各种先进技术的研究人员各自布置了一个更大的难题的小块。最终，这些部分结合在一起导致了完整的画面。