8月31日消息,arXiv论文(2608.27850,8月28日提交)对CO2催化加氢的经典机理提出修正。CO2在铜上加氢生成甲酸盐是CO2资源化利用的关键基元步骤,以往实验与理论认为该反应遵循Eley-Rideal机制并由弯曲振动激发促进,但一直缺乏态分辨的直接证据。
清华大学Bin Jiang、Bo Peng与UNLV Hua Guo等合作,基于全维第一性原理神经网络势能面进行动力学预测,近定量重现了实验测得的反应概率及其对喷嘴温度和入射能量的依赖。态分辨结果表明:弯曲振动激发确实增强反应性,但仅靠它无法解释反应性随喷嘴温度升高的增幅;转动激发才是主导因素——其根源在于CO2接近过渡态时分子极取向各向异性的显著变化。
这一模式特异性机理认识修正了传统解释,为精确调控催化剂上的CO2加氢反应奠定了理论基础,对CO2制甲酸盐/甲醇等碳利用路线的催化剂设计具有指导价值。
(来源:arXiv)