1.Fungsi pengaturan asam-basa dari gugus hidroksil permukaan
Gugus hidroksil (- OH) dapat menunjukkan sifat asam atau basa pada permukaan oksida logam dalam bentuk penerimaan atau suplai proton. Dengan menyesuaikan kuantitas dan distribusi gugus hidroksil, kontrol keasaman dan alkalinitas permukaan yang tepat dapat dicapai, sehingga mempengaruhi jalur aktivasi dan selektivitas reaksi katalitik.
2. Pengaruh terhadap struktur elektronik dan perilaku adsorpsi
Kehadiran gugus hidroksil dapat mengubah kerapatan elektron lokal pada permukaan, sehingga mengatur struktur elektronik situs aktif. Simulasi teori fungsi kepadatan (DFT) menunjukkan bahwa kepadatan hidroksil yang berbeda (seperti hidroksil penghubung dan hidroksil penghubung semu) menyebabkan perbedaan yang signifikan dalam energi ikatan permukaan dan distribusi muatan, yang secara langsung mempengaruhi kekuatan adsorpsi dan energi aktivasi molekul substrat.
3. Mekanisme toksik yang disebabkan oleh adsorpsi molekul air
Dalam lingkungan reaksi sebenarnya, molekul air akan menyerap dan berdisosiasi membentuk gugus hidroksil permukaan, membentuk "keracunan air". Gugus hidroksil yang baru dihasilkan ini akan menempati lokasi aktif aslinya (seperti kekosongan oksigen), sehingga menghambat regenerasi kekosongan oksigen dan menyebabkan penurunan aktivitas katalis dengan cepat.
4. Kontrol yang baik terhadap kepadatan hidroksil dan distribusi spasial
Susunan spasial gugus hidroksil (penghubung, penghubung semu, gugus hidroksil individu) menentukan sifat geometris dan kimia struktur permukaan. Dengan menyesuaikan cakupan gugus hidroksil, kontrol sistematis polaritas permukaan, kesetimbangan hidrofilik/hidrofobik, dan stabilitas termodinamika katalis dapat dicapai.
5.Perlindungan dan pengaktifan kembali situs aktif
Dengan fungsionalisasi permukaan atau memasukkan molekul hidrofobik, akumulasi gugus hidroksil yang berlebihan dapat dihilangkan atau dicegah secara selektif, sehingga melindungi situs aktif dan memulihkan penggunaan kekosongan oksigen secara siklik. Jenis metode rekayasa ini dapat secara signifikan meningkatkan aktivitas intrinsik katalis oksida logam transisi.
