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揭示所生成的活性氫物種在催化劑表面的氫氣解離以及氫溢流行為，對于實現高效且具有化學選擇性的氫化反應至關重要。但是，由于直接觀察氫原子（元素周期表中最小的原子）具有非常大的挑戰，因此在很大程度上仍然不為人們所知。

有鑒于此，中國科學院生態環境研究中心劉睿研究員等報道通過SERS表征技術，探究了Pd位點特異性的D₂裂解行為，以及解離后的D原子在氮化鈦TiN載體上的氫溢流行為。

本文要點：

（1）

除了有利于形成鈀單原子Pd₁、完全暴露的鈀團簇Pd_n和Pd納米顆粒外，在鈀位點上解離的D₂（由1800 cm^?1處的峰表征）會溢流到TiN上，并形成N-D鍵（由2400 cm^?1處的峰表征），這些過程都能夠通過光譜表征。

（2）

結合DFT理論計算，驗證Pd_n是最有利于氫溢流產生活性氫的位點。此外，提出將ν_Pd?D和ν_N?D/ν_Pd?D的比值分別作為Pd₁和Pd_n位點相對數量，并且開發了一種基于原位SERS光譜的方法，用于研究具有優化結構的Pd/TiN催化劑的合成-結構-活性關系，以實現化學選擇性氫化反應。

參考文獻

Xiaoling Zhang, Qiushi Shen, Xinyu Li, Li Wen, Jiefang Sun, Jingfu Liu, Chunyang Liao, Sijin Liu, Guibin Jiang, Rui Liu, Reactive Hydrogen Species Behaviors on Pd/TiN: In situ SERS Guided Regulation for Chemoselective Hydrogenation, Angew. Chem. Int. Ed. 2025

DOI: 10.1002/anie.202503279

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202503279