Clústeres de Ni de alta densidade induzidos por TiO2 hidroxilado para quebrar a troca entre atividade e seletividade da hidrogenação de CO2

A reação de deslocamento de gás de água reverso pode ser considerada como uma rota promissora para mitigar o aquecimento global ao converter CO2 em gás de síntese em grande escala, enquanto ainda é desafiador para catalisadores não baseados em Cu quebrar o trade-off entre atividade e seletividade. Aqui, a carga relativamente alta de espécies de Ni está altamente dispersa no TiO2 hidroxilado através das fortes interações entre Ni e -OH, induzindo assim a formação de clústeres de Ni ricos e estáveis (~1 nm) no TiO2 anatásio durante a reação de deslocamento de gás de água reverso. Este catalisador de clúster/TiO2 de Ni apresenta uma conversão alta de CO2 e alta seletividade de CO simultaneamente. Caracterizações abrangentes e cálculos teóricos demonstram que os sítios interfaciais de clúster/TiO2 de Ni com forte capacidade de ativação de CO2 e fraca adsorção de CO são responsáveis por seu desempenho catalítico único. Este trabalho desvenda o trade-off de atividade-seletividade da reação de deslocamento de gás de água reverso e enfatiza a importância das interações de metal-OH na superfície.