南京师范大学汤常金课题组ACS Catalysis：超声处理诱导晶格氧活化显著提升NO选择性催化还原

主要观点总结

本文报道了一种通过超声处理诱导赤铁矿（α-Fe2O3）产生体相氧缺陷的简单策略，实现了单一晶格氧物种的活化，显著提升了脱硝性能。研究揭示了晶格氧活化对α-Fe2O3催化剂的NH3吸附性能影响很小，但却显著加速了体相氧扩散并促进NO2生成，推动“快速SCR”反应发生。此外，体相晶格氧缺陷的出现还促进了催化剂表面弱稳定硝酸盐物种的生成，在活化NO方面发挥了重要作用，显著提升了NO选择性催化还原性能。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

过渡金属氧化物在清洁能源生产和环境污染物去除等方面的应用受到广泛关注。对TMOs中的氧物种进行可控构筑是设计性能良好催化剂的重要前提。晶格氧活化对于提升催化剂性能至关重要。

关键观点2: 研究目的

本研究旨在通过超声诱导实现赤铁矿（α-Fe2O3）晶格氧物种的单一活化，并揭示体相缺陷构筑在活化表面吸附硝酸盐物种方面的独特作用。

关键观点3: 研究方法

通过超声处理诱导α-Fe2O3体相缺陷产生，结合多种物理化学表征手段揭示晶格氧活化对于脱硝反应的促进作用机制。

关键观点4: 研究结果

研究发现，超声处理使α-Fe2O3结构发生改变，产生一定的缺陷。晶格氧活化加速了氧的流动性，促进“快速SCR”反应发生。更为重要的是，晶格氧活化诱导催化剂表面NOx物种状态改变，产生更多弱稳定性的硝酸盐物种，推动NH3-SCR反应快速进行。

关键观点5: 研究亮点

本研究通过超声诱导实现了单一晶格氧活化，显著提升了脱硝性能。揭示了晶格氧活化在推动NO选择性催化还原反应中的作用机制。