镍基石墨烯催化剂中酚基与羧基调控氢溢流促进高效氢化的机制研究

来自国内的研究人员针对金属-碳复合催化剂中氧官能团(OFGs)对氢溢流和氢化活性的影响机制这一关键问题，通过构建表面OFGs可调的Ni@Graphene模型催化剂，发现酚基和羧基能显著降低活性氢(H*)迁移能垒，使氢化活性提升193%-239%，为高效催化剂设计提供了新策略。

　　

这项突破性研究揭示了镍基石墨烯(Ni@Graphene)催化剂表面氧官能团(OFGs)调控氢溢流的关键机制。科研人员通过精准调控石墨烯壳层中的酚基(-OH)和羧基(-COOH)含量，发现这两种基团如同"分子加速器"，能将活性氢(H*)迁移的能垒降低30%以上。特别引人注目的是，含30%OFGs的Ni@Gr-O₃₀催化剂展现出惊人的性能飞跃——氢化活性暴增239%，相当于传统催化剂的3倍效能！

深入机理研究表明，酚基和羧基就像"氢原子高速公路"的收费站，通过形成稳定的过渡态结构，让氢原子在金属-碳界面间的传递变得畅通无阻。更妙的是，这些基团含量与催化活性呈现完美的线性关系，为未来设计"按需定制"的高效催化剂提供了黄金标准。这项研究不仅破解了困扰催化领域多年的OFGs作用机制谜题，更为开发新一代绿色化工催化剂打开了全新思路。