Pd-Ag合金催化剂能够作为具有甲酸制氢功能的催化剂，而且在催化甲酸制氢的反应中不会生成CO副产物，具有燃料电池的应用前景。但是人们对于Pd-Ag合金结构对于甲酸选择性分解之间的规律并不清楚。

有鉴于此，哈佛大学Mustafa Karatok等报道不同结构的Pd-Ag合金催化甲酸分解的路径，从而得到优化的合金结构，在甲酸分解反应中得到较高的H₂选择性。

本文要点

（1）

在Pd(111)单晶表面构筑多种不同结构Pd_xAg_1-x合金，通过IRAS、XPS、DFT等方法研究合金的电子结构和原子结构，发现Pd相邻的Ag原子电子结构发生改变，而且电子结构的变化程度与相邻Pd原子的个数有关。

（2）

通过程序升温反应光谱（TPRS，Temperature-programmed reaction spectroscopy）和DFT理论计算结果，说明电子结构改变的Ag导致甲酸分解过程产生新型反应路径。

被Ag原子围绕的Pd单原子与Pd(111)具有类似的甲酸分解反应路径，除了脱氢反应产物外，还生成CO和H₂O。同时这种Ag原子围绕的Pd单原子具有更弱的CO结合能，因此具有更高的抗CO毒化性能。

（3）

这项工作展示表面Ag与次表面Pd之间的相互作用，显著影响甲酸的选择性分解。而且表面Pd原子降低甲酸分解反应的选择性。通过表面原子结构调控，在Pd-Ag合金催化剂体系实现了选择性制氢。

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Mustafa Karatok*, Hio Tong Ngan, Xiwen Jia, Christopher R. O’Connor, J. Anibal Boscoboinik, Dario J. Stacchiola, Philippe Sautet, and Robert J. Madix, Achieving Ultra-High Selectivity to Hydrogen Production from Formic Acid on Pd–Ag Alloys, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.2c11323

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c11323