De water-gas shift (WGS) reactie (CO+H ₂ O→CO ₂ +H ₂ ) is van cruciaal belang voor de productie van zeer zuivere waterstof voor de synthese van ammoniak en methanol, evenals in brandstofceltoepassingen.

Via het concept van single-atom katalysatoren (SAC's), wetenschappers kunnen nu de chemische binding en elektronische structuur tussen metaal en drager op atomaire schaal begrijpen.

Een onderzoeksgroep onder leiding van Prof. Wang Xiaodong en Prof. Zhang Tao van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS), in samenwerking met Prof. Li Jun van Tsinghua University, hebben een redoxmechanisme voorgesteld met synergetische dubbele metaalactieve plaatsen voor de WGS-reactie op een Ir ₁ /FeO _x ZAK.

De resultaten zijn gepubliceerd in Internationale editie van Angewandte Chemie .

De wetenschappers ontdekten dat water gemakkelijk dissocieerde tot OH* op de Ir ₁ enkel atoom en H* op het nabijgelegen O-atoom gebonden met een Fe-plaats. De geadsorbeerde CO op Ir ₁ gereageerd met het aangrenzende O-atoom om CO . te produceren ₂ . Dan is de vorming van H ₂ werd mogelijk door de migratie van H van geadsorbeerd OH* naar Ir1 en de daaropvolgende reactie met een ander H*.

Ze stelden een nieuwe route voor van een redox-mechanisme via synergetische dubbele metaalactieve plaatsen tussen Ir ₁ en Fe-soorten (DMAS) tijdens de WGS-reactie, die de sequentiële productie van CO . aantoonde ₂ en H ₂ .

De opheldering van het katalytische mechanisme waarbij dit soort dubbele metaalactieve plaats betrokken is, zou inzichten kunnen verschaffen voor het begrijpen van het katalytische mechanisme van metaalkatalysatoren met reduceerbare dragers, aldus bij te dragen aan het rationele ontwerp van nieuwe en actieve dual-site single-atom en single-cluster katalysatoren.