摘要
瞬态实验在异相催化中得到了广泛应用，因为通过这些实验可以获取表面动态的见解。然而，所涉及的表面中间体的性质和活性仍然不确定，这阻碍了对其作用机制的明确结论。因此，在这项工作中，我们将瞬态实验与微动力学建模和光谱技术相结合。在本研究中，我们使用周期性瞬态动力学（PTK）方法在负载催化剂（Ru/TiO2）上进行了CO2甲烷化实验。基于瞬态实验结果的元素平衡表明，表面碳和氧物种的氢化途径和储存行为是相互独立的。通过漫反射红外傅里叶变换光谱（DRIFTS）研究阐明了这些物种的性质，提供了支持结合物种的证据。我们提出了潜在的简化机制，以区分吸附在载体上或活性材料上的物种。基于这些机制，建立了微动力学模型，并将其与实验数据进行了拟合，并通过其与瞬态实验数据的偏差进行了比较。通过将模拟表面的稳态覆盖率与光谱结果进行比较，验证了这些模型的合理性。我们表明，DRIFTS、PTK和微动力学建模提供了互补的数据，从而可以获得定量的作用机制信息。这种协同作用只有通过动态实验才能实现。
图形摘要
PTK方法仅能提供关于表面动态的见解，而无法确定所涉及的表面中间体。通过结合光谱技术，可以建立并验证微动力学模型，从而深入了解相关中间体的动态形成和消耗过程。
利益冲突
作者声明没有利益冲突。
