La réaction de décalage eau-gaz (WGS) (CO+H 2 O→CO 2 +H 2 ) est essentiel pour produire de l'hydrogène de haute pureté pour la synthèse d'ammoniac et de méthanol, ainsi que dans les applications de piles à combustible.

Via le concept de catalyseurs à un seul atome (SAC), les scientifiques peuvent désormais comprendre la liaison chimique et la structure électronique entre le métal et le support à l'échelle atomique.

Un groupe de recherche dirigé par le professeur Wang Xiaodong et le professeur Zhang Tao du Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) de l'Académie chinoise des sciences (CAS), en collaboration avec le professeur Li Jun de l'Université Tsinghua, ont proposé un mécanisme redox avec des sites actifs métalliques doubles synergiques pour la réaction WGS sur un Ir 1 /FeO X SAC.

Les résultats ont été publiés dans Angewandte Chemie Édition Internationale .

Les scientifiques ont découvert que l'eau se dissociait facilement en OH* sur l'Ir 1 atome unique et H* sur l'atome O voisin lié à un site Fe. Le CO adsorbé sur Ir 1 réagit avec l'atome O adjacent pour produire du CO 2 . Ensuite, la formation de H 2 est devenu possible en raison de la migration de H de OH* adsorbé vers Ir1 et de sa réaction ultérieure avec un autre H*.

Ils ont proposé une nouvelle voie d'un mécanisme redox via des sites actifs synergiques à double métal entre Ir 1 et les espèces Fe (DMAS) lors de la réaction WGS, qui a démontré la production séquentielle de CO 2 et H 2 .

L'élucidation du mécanisme catalytique impliquant ce type de site actif à double métal pourrait fournir des informations pour comprendre le mécanisme catalytique des catalyseurs métalliques à supports réductibles, contribuant ainsi à la conception rationnelle de nouveaux catalyseurs actifs à double site à un seul atome et à un seul cluster.