Als een niet-edel metaal, koper oxideert gemakkelijker tot een positieve valentie (Cu+ of Cu2+) dan elementen van dezelfde familie, Au of Ag. In het algemeen, deze chemische eigenschap wordt voornamelijk bepaald door de elektronenstructuur. Kunnen we de chemische eigenschappen van een element veranderen door de elektronenstructuur te reguleren? Kan Cu fungeren als een edelmetaal in katalytische reacties?

Een team onder leiding van Dr. Sun Jian van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Academy of Sciences (CAS) geeft een positief antwoord. Het onlangs gepubliceerde artikel van het team in wetenschappelijke vooruitgang laat zien dat de elektronenstructuur van Cu kan worden veranderd, ondersteund door hoogenergetisch plasma, waardoor Cu significant ander katalytisch gedrag vertoont dan normaal Cu in selectieve hydrogeneringsreacties.

De dimethyloxalaat (DMO) hydrogeneringsreactie, een typische meerstaps katalytische reactie waarbij methylglycolaat (MG) wordt geproduceerd, ethyleenglycol of ethanol, werd geselecteerd als een sondereactie voor koper. Bij deze reactie het gemeenschappelijke product over ondersteunde Cu/SiO ₂ katalysatoren is een van de laatste twee vanwege het onvermijdelijke naast elkaar bestaan ​​van Cu+ en Cu0 voor diepe hydrogenering.

De gesputterde (SP) Cu, dat wordt gebombardeerd door hoogenergetisch argonplasma, kan worden "bevroren" bij nulwaarde bij blootstelling aan oxidatie- of reactieatmosfeer bij een zeer breed temperatuurbereik, het presenteren van edelmetaalachtig gedrag.

Bij DMO-hydrogenering, een hoge selectiviteit (87%) naar het voorlopige hydrogeneringsproduct, MG, een hoogwaardige chemische stof, werd waargenomen. Het vrije energie-oppervlak op molecuulniveau in verschillende reactieroutes door DFT-berekening verifieert ook dat "bevroren" Cu0 cruciaal is voor voorlopige hydrogenering.