Pochopení oxidu uhličitého aktivace a uhlík–uhlík, tažné přes nikl

velikost Částic a podporu na bázi ladění oxidu uhličitého konverze

Máme syntetizován sadu dobře definovaných SiO2 podporované Ni katalyzátorů s velikostí částic v rozmezí od 1 do 6 nm, a Ni katalyzátorů podporovány na různých oxidů kovů s různou mírou redukovatelnost: Al2O3, CeO2, ZrO3, a TiO2. Další podrobnosti o výsledcích charakterizace a přijatém přístupu lze nalézt v doplňkových údajích “vzorky katalyzátoru” (doplňující obr. 1-11 a doplňková Tabulka 1) a literatura19.

konverze CO2 byla provedena v různých katalytických nastaveních; jak vysoká teplota, vysoký tlak operando FT-IR spektroskopie a GC analýzy, a v multi-trubkový reaktor systému (viz sekce Doplňkové údaje katalyzátor vzorků a Doplňková Poznámka 1), pod širokou škálu různých reakčních podmínek (teploty se pohybují od 200 do 500 °C, a tlaky v rozmezí od 5 do 20 bar). Jak se dalo očekávat, metan je hlavní, nebo často jediný produkt snadno hlášený pro hydrogenaci CO2 nad Ni21, 22. Měření za metanačních podmínek (1:4 CO2 H2 na různé tlaky a teploty) a pomocí vysoká citlivost operando GC/FT-IR setup, máme také pozorován vznik ethanu, CO, a (což je velmi neobvyklé), nízké množství propanu, vzhledem k tomu, že žádné alkoholy byly pozorovány. Více ethanových forem než propan a žádný ethanol (obr. 1).

citlivost struktury a podpůrné účinky pro ladění selektivity a aktivity při hydrogenaci oxidu uhličitého nad Ni. a–c velikost částic závislost otočit frekvence (TOF) pro CO2 hydrogenace vůči methanu, ethanu, a CO více SiO2-podporované Ni katalyzátorů na 5 bar, s různých teplotách a při teplotě 400 °C, s různými tlaky. d podpora závislost CO2 hydrogenace měřeno operando FT-IR spektroskopie od 100 do 400 °C s odpovídající výnos (měřeno v high-propustnost reaktoru systém, odpovídající dobře na on-line hodnoty pro operando FT-IR spektroskopie) při 300 °C. e TOF CO2 methanace na 400 °C vyneseny proti vlnočtu, při které maximální absorbance je sledována v SOUČASNÉ regionu (2200-1800 cm−1). Chybové sloupce v e a f jsou definovány jako směrodatná odchylka velikosti částic ve výpočtu TOF. f TOF CO2 methanace na 400 °C vyneseny proti vlnočtu, při které maximální absorbance je pozorován v mravenčanu regionu (1550-1600 cm−1) pro katalyzátory ukazuje srovnatelné vlnočet maxima absorbance v COads regionu (rozsah: 2019-2023 cm−1). Rozsahy je uvedeno v modré barvě v grafu jsou vypočteny základní vibrační frekvence každý nejstabilnější adsorbate (HCO2* a HCO*) na Ni(111), s 5% chybou bar uvedeno na horní části obrázku. G zjevné aktivační energetické bariéry vypočtené z měření operando FT-IR při různých teplotách pro různé podpěry.

za Prvé, že zkoumá vliv Ni velikosti částic na selektivita více zblízka, při pohledu na obrat frekvence (TOFs) vyneseny v Obr. 1a–c, ethanu tvorbu prostřednictvím C–C spojovací zdá být struktura necitlivý na mnoha měřených teplot, tj., tam je žádná změna v povrchu-normalizované aktivity pro Ni různé velikosti částic. Při 400 °C je však pozorován sedlový bod v povrchově normalizované aktivitě versus velikost částic Ni. Pozorovaný trend je přesnou inverzí pozorovaných trendů aktivity metanu za těchto reakčních podmínek(znázorněno na ethanovém trendu na obr. 1a versus metan v 1c, ale i jiná literatura3,19). Na základě těchto trendů, maximální metanu v činnosti tam, kde je minimální v ethanu činnosti, můžeme konstatovat, že spojka C fragmentů na Ni povrch je soutěžit s hydrogenace C fragmentů do metanu. Dále je zajímavé vidět, že malé částice Ni produkují více CO (obr. 1b), což lze vysvětlit jako příliš malé částice Ni, které nemohou disociovat CO, zatímco CO2 na nich musel být aktivován, aby vytvořil CO. Proto je pravděpodobné, že hydrogenační krok CO je tedy citlivější na strukturu než hydrogenační krok CO2. CO je v syntetickém zemním plynu nežádoucí, a můžeme tak prakticky naladit selektivitu této reakce, například použitím mírně větších nanočástic Ni.

za Druhé, zkoumá vliv katalyzátoru podporu tím, že studuje Ni nanočástic na různých oxidů, můžeme pozorovat, že meziprodukty detekovány pomocí FT-IR spektroskopie a distribuce produktu se mění s redukovatelnost podpory (viz Obr. 1d). Především, tam je bathochromic posun ve vibrační frekvenci meziproduktů v mravenčanu oblasti se zvýšenou redukovatelnost podpory, a výnosy na různé konečné produkty měnit pro různé podporuje odpovídajícím způsobem.

konkrétněji se zdá, že delokalizací elektronů kolem adsorbovaného CO (např. přidáním support-H * do adsorbovaného CO * nebo CO2*) je ovlivněn krok určující rychlost vedoucí k vyšší aktivitě (zvýšený výtěžek, např. pro Ni / TiO2). Na druhé straně je prokázáno, že Ni / Al2O3 produkuje CO s vysokou selektivitou (93%) při nízké teplotě (200 °C), což otevírá možnosti konverze CO2 na syngas. Velmi zajímavé je, že propan se tvoří na katalyzátorech Ni / CeO2. CeO2 může spolupracovat s Ni za vzniku CO z CO2 prostřednictvím povrchových uvolnění23, a tím zvyšuje dostupnost meziproduktů obsahujících C na povrchu Ni nebo v jeho blízkosti. Vliv různých podporuje třeba se dále zaměřit v CO2 zhodnocení výzkumu, zejména pokud jde o možnost využívat silné kovové-podpora interakce vystavit různé aktivní kov míst, čímž mění selektivitu podporované nanočástic.

nicméně je cenné teoreticky porozumět, a proto lépe využít tyto pozorované účinky. Obrázek 1e-g shrnuje experimentální deskriptory, které jsme našli v experimentech operando FT-IR spektroskopie (viz také doplňkový obr. 7). Dříve jsme zjistili, že existuje závislost síly adsorpce CO na velikosti částic a že to koreluje s aktivitou katalyzátoru19 (viz také obr. 1e), nyní vidíme, že bathochromní posun v oblasti 1600-1550 cm-1 nad různými podpěrami také koreluje s TOF (obr. 1f). Zejména, posun bude z Ni/SiO2 na Ni/TiO2 je v řádu 30-40 cm−1, což je očekávaný rozdíl mezi mravenčanu (HCOO−*) a formyl (HCO*) adsorbates, jak ukázaly teoretické výpočty (viz níže). Kromě toho, tím, že zkoumá aktivity katalyzátoru při různých teplotách pro různé katalyzátory můžeme vidět, že zdánlivá aktivační energie z CO2 na CH4 je prakticky bez ohledu na různé podpěry (Obr. 1g). Zjevným vysvětlením by bylo, že reakce probíhají převážně na nanočásticích Ni. Efekt podpory je pak vliv na Ni částic velikost a tvar, což vede k více či méně aktivní stránky nějakého druhu (bez ohledu na CeO2, kde víme, rozhraní hraje aktivní roli). To ovlivní pre-faktor, který je produktem entropického faktoru v arrheniově rovnici a množství aktivních míst. Z těchto experimentů můžeme teoreticky vyhodnotit dvě pracovní hypotézy. Za prvé, že krokem určujícím rychlost je disociace oxidu uhelnatého pomocí vodíku. Za druhé, že částice Ni s optimální velikostí (2-3 nm) musí mít vyšší koncentraci míst usnadňujících přesně tento reakční krok.

Teoretické výpočty vysvětlit strukturu citlivost na oxid uhličitý aktivace

experimentální informace nám dává dostatek vstupů, aby se aproximace na odkaz naše experimentální deskriptory teoretické deskriptory, aby nakonec pochopil, a tak budou moci dále manipulovat s požadovanou činností a selectivities. Za tímto účelem byla pro pochopení těchto pojmů použita výpočetní katalýza (Density Functional Theory, DFT24, 25). Prostřednictvím výpočtů, např. použití mikrokinetického modelování26, může být umožněno podrobné studium povrchových reakcí na molekulární úrovni. 27, 28. Upozorněním je, že je třeba provést určité aproximace. Ačkoli vývoj silových polí je zatím v plné rychlosti, jeden prostě nemůže zahrnout podpůrné efekty realistického modelu desky pro velké částice Ni. Niklové shluky několika atomů mohou být modelovány tímto způsobem, kde se berou v úvahu efekty plného tvaru. Je však dobře prokázáno, že částice, které jsou větší než ~1 nm (jak se používá v našich experimentálních studiích), jsou dobře popsány periodickými deskami. U niklu lze očekávat, že kvantové účinky ovlivní takovou aproximaci až do ~560 ni atomů29, 30, 31 nebo ~2,5 nm. Porovnáváme 3,6-6 nm Ni velikosti nanočástic napříč různými podpěrami, nebo ~2570-10, 864 atomů. Doplňující Obrázek 12 a doplňující poznámka 2 poskytují více informací o DFT modelování katalytických reakcí na nanočásticích. Tedy simulovat dostupnost různých aktivních míst, na Ni nanočástic (fcc struktura), dvě terasy aspekty, (Ni(111) a Ni(100)), a dva vystoupil aspekty, (Ni(211), a Ni(110)) byly zkoumány. Tyto aspekty představují nepřeberné množství dostupných stránek na nanočástice, což může do značné míry být rozděleny do pod-koordinované (vystoupil) a vysoce koordinované (terasa), stránky (viz také Doplňkový Obr. 13). Toto sbližování se ukáže být oprávněné, pokud naše teoretické výpočty mohou být spojeny s naší experimentálně pozorované kinetické a vibrační hodnoty.

chemisorpční energie (tj. energie potřebná k odstranění adsorbátu v dané poloze z povrchu) poskytují dobrý údaj o stabilitě každého reakčního meziproduktu. Základní vibrační frekvence HCO2* a HCO* čímž získány, ukazují, že více redukovatelné podpora je v našich pokusech, více povahu FT-IR vrcholy posun směrem k HCO* průběžné místo HCO2*. Povaha tohoto zjištění může být mnohem lépe pochopena ve světle úplného mechanistického porozumění procesům vedoucím od CO2 k CH4 přes Ni.

experimentální důkazy naznačují, že aktivace CO2 probíhá prostřednictvím dvou paralelních mechanismů závislých na velikosti částic nad Ni19. Prvním krokem v hydrogenaci CO2 nad Ni je disociace CO2 na CO, buď prostřednictvím formátového meziproduktu (cesta formátu, obr. 2a), nebo přímo adsorbovaným CO2 (CO2*). CO pak může být dále oddělit, nebo přímo ztužený do formy CH4 (karbid cesta, Obr. 2a) 19,32,33,34,35. I když se tyto dráhy ukázaly jako aktivní, tzv. karboxylové nebo alkoholové dráhy (obr. 2a) jsou dobře známy na Ni (další) sousedy v periodické tabulce; Cu a Fe36, ale dosud nebylo prokázáno, že existují na Ni. Doplňková Tabulka 2 ukazuje všechny literární hodnoty meziproduktů z těchto různých navrhovaných cest, a současně ilustruje nutnost rozsáhlé studie DFT methanace nad Ni. Doplňková Tabulka 3 ukazuje naši vypočtenou nejstabilnější chemisorpční energii každého z meziproduktů znázorněných na obr. 2a, reprezentované tečkami, na každé ze 4 ni fazet a pro různá adsorpční místa (obr. 2b, Doplňkový obr. 13). Veškeré podrobnosti (všechny chemisorpce energie a adsorpční geometrie všech meziproduktů, o všech aspektech a adsorpčními) lze nalézt také v Doplňkové informace (Doplňující Tabulky 2-4, Doplňující Fíky. 14–17). Obrázek 2c ukazuje chemisorpční energii CO2 na různých aspektech. Chemisorpce energie jasně liší výrazně nejen na vystavené Ni aspekt, ale také pro různé adsorpční místa na každý aspekt. Stupňovité povrchy zřejmě stabilizace CO2 lépe než terasa povrchy, což znamená, že první krok reakce, nezávislé na které reakce cestu sledují (karbid, mravenčanu nebo karboxylové, Obr. 2a), je aspekt citlivý19. Analýza hustoty stavů (viz níže) je dále rozpracována v části metody a doplňující informace.

teoretické výpočty aktivace CO2 nad Ni. schéma zahrnující všechny možné reakční cesty pro hydrogenaci oxidu uhličitého v růžové barvě, všechny meziprodukty jsou reprezentovány jako šedé tečky. Šedé čáry označují věrohodné vazby mezi primárními cestami. b schematické znázornění dostupných míst (T1, Tf1, B1,…) na povrchu Ni (211). c energie Chemisorpce CO2 na různých dostupných místech Ni(111), Ni(100), Ni(110) a Ni(211) crystal aspekty (T: horní, B: most). d, e Rekombinace energie z karbidu, formiátu a karboxylové cesty na terase Ni(111), a šlápl na Ni(110) crystal facet. Levý panel v každém příslušném obrázek ukazuje C, H a O adatoms, z nichž každý intermediate je překombinované, stejně jako reakční meziprodukty, OH a H2O. Nejvíce stabilní adsorpci na webu je nastavena na nulu-energie. f–h Potenciální energie diagramy pro (f) karbid dráha (g) mravenčanu dráhy, a (h) karboxylové cesta na terasu fasety Ni(111) a Ni(100), a vstoupil fasety Ni(110) a Ni(211) CO2 hydrogenace, vypočtený šťouchl gumičkou (NEB).

Při porovnávání chemisorpce energie daného adsorbate mezi jeden aspekt oproti jiným, porovnávání méně stabilní fragmenty (CH*, nebo CO2*) vysoce stabilní fragmenty, jako jsou např. C* nebo O* nebo např. singulární atomem na Ni(100) povrchu, protože vysoce stabilní hcp jamky stránky, může být zavádějící. Proto, a získat lepší představu o možnost tvorby daný meziprodukt, můžeme porovnat tvorbu enthalpies od singulární adatoms, využití vypočtené chemisorpce energie, jak jsou definovány v Eq. 1. Zde EA * je chemisorpční energie reaktantu a, EA * B* energie vytvořeného produktu a Eslab je energie holé desky Ni (bez adsorbátů). Tyto “rekombinační energie” nebo entalpie vznikající z adsorbovaných O*, H* A C* jsou znázorněny na obr. 2d, e pro Ni (111) a Ni(110) a na doplňkovém obr. 18 pro Ni (100) a Ni (211).

z těchto rekombinačních grafů na stupňovité i terasové ploše můžeme vyvodit několik závěrů. Za prvé, stabilita prvního meziproduktu v každé dráze je nepřímo korelována se stupněm konjugace: ve vzestupném pořadí (CO*, HCOO*, COOH*). Za druhé vidíme, že tvorba prvního meziproduktu karboxylové dráhy (COOH*) je termodynamicky nepříznivá a každý z následujících meziproduktů má obecně ještě vyšší energii. To je dobrý údaj o tom, proč Ni obecně netvoří alkoholy, na rozdíl od např.

Ačkoli Obr. 2d, e poskytují dobrý přehled pro porovnání různých reakčních cest, reakční bariéry jsou potřebné pro katalytické porozumění. Za tímto účelem byly provedeny výpočty nudged elastic band (NEB), které poskytují aktivační energie (Ea) pro každý příslušný reakční krok. Obrázek 2f-h ukazuje diagram potenciální energie pro každou reakční dráhu a každý zkoumaný aspekt (Doplňkový obr. 19 uvádí hodnoty pro všechny bariéry aktivace vpřed a vzad). Z diagramů potenciální energie je ze tří drah Karbidová dráha nejnižší v energii. Aktivační energie CO2 disociační krok (CO2* → CO* + O*) v této nejnižší energetické dráhy, se značně liší v průběhu různých aspektů, bez trend ve terasa vs. vstoupil fasety (Obr. 2f-h, podrobně znázorněno na doplňkovém obr. 20). Ea je v řádu Ni (100) < Ni (110) < Ni (111) < Ni(211).

pro získání deskriptoru pro zařízení CO2 aktivace, velmi důležitý reakční krok v každém procesu využití CO2 37, 38, byla provedena hloubková analýza hustoty stavů (DOS). Doplňkový obrázek 21 ukazuje počáteční-přechod – a konečné stavy elementárních reakčních kroků relevantních při hydrogenaci CO2. Pro aktivaci vazby C-O v CO2* rozumíme (např. z molekulárního orbitálního (MO) diagramu a DOS analýzy na obr. 3a a doplňkové obr. 22 a 23) je třeba zvážit darování do 4Ʃg*. Přesto (jak obr. 3b a doplňkový obr. 22 ukázat) je správné překrývání mezi anti-vazebné orbitaly z adsorbát (CO2*) s d-orbitaly každého kovu aspekt v rámci studie, a tak se zdá, že pokles bond-order CO2* měl by být stejně snadné na Ni všechny aspekty. Nicméně porovnáním polohy Fermiho úrovně korigované MO ‘ s CO2ǂ na obr. 3b, (zde ǂ označuje přechodový stav v CO2 * → CO * + O*, více informací v doplňkovém obr. 23 a doplňková Tabulka 5), máme nástroj pro hodnocení niklových aspektů v pořadí aktivačního účinku na MO. Pro 2UU je objednávka 111 < 110 < 211 < 100. Z DOS analýzy CO* a O* (znázorněno na obr. 3c a doplňkové obr. 24-27), chápeme, že MO 2UU je oddělen od 4Ʃg a 3GG za vzniku CO* a O*. Nyní chápeme, proč Ni(100) aktivuje CO2 nejlepší (v CO2* → CO* + O*): aktivuje 2Ʃu molekulární orbital nejlepší.

je však třeba vzít v úvahu další faktory, aby bylo možné plně popsat trend aktivace CO2 * pro všechny čtyři zkoumané aspekty. Při zvažování geometrických aspektů CO2ǂ na každém povrchu viz obr. 3d (a doplňkový obr. 28, Doplňující Tabulka 6 další informace), poslední deskriptor je našel; tj. přechodového stavu (TS) stabilita vzhledem k bond-order ochrany (BOC) zásada, že přechod státu s méně sdíleny atomy kovu přináší zvýšené TS stabilitu, a tím nižší Ea. Zatímco na Ni(100) a Ni(110) TS nesdílí žádné atomy kovu, sdílí 1 a 2 atomy na Ni (111) a Ni(211), což dobře odpovídá druhému nejvyššímu a nejvyššímu Ea, v přímé disociaci CO2. Nyní přesně rozumíme tomu, jak je CO2 aktivován přes Ni. Dále na obr. 3f, g vidíme, že Ea pro CO * → C * a HCOO* → HCO* jsou nejvyšší v každé příslušné reakční dráze. To je ve velmi dobré shodě s experimentálními pozorováními, kde jsou CO* a HCOO * nepřetržitě pozorovány ve studiích operando hydrogenace CO2 nad Ni19, 34. Nejvyšší energetická bariéra je však ve skutečnosti v dráze s nejnižší energií (dráha s nejstabilnějšími meziprodukty), jmenovitě Karbidová dráha (CO * → C*). Toto není neobvyklý výskyt a předpokládá se, že existuje také např. proces Fischer-Tropschovy syntézy (FTS) nad Co26 nebo CO methanace nad Ni39. Je tedy zajímavé studovat toto chování pro Ni ze základního hlediska26, 40.

z experimentálních studií víme, že vysoké povrchové pokrytí CO* je často pozorováno za metanačních podmínek19, 34. K obcházení vysoké aktivační energetické bariéry CO * → C * může dojít k disociaci CO s pomocí h buď cestou formátu (CO * → HCO * → CH*) nebo karboxylovou cestou(CO * → COH * → C*). Jako Obr. 3e ukazuje, celková reakční bariéry (2 kroky pro H-asistované CO disociace; přidáním H na CO, a konečný štěpení O) může být nižší, než přímé disociaci CO.

podrobný mikrokinetický model, který může být konstruován pomocí teoretického vstupu popsaného výše, poskytuje vhled do přechodného chemického chování chemického systému. To může poskytnout důležité detaily, jako je krok omezující rychlost, nejhojnější reakční meziprodukt a Ea nakonec spojující teorii a experiment. Podrobnosti o mikrokinetickém modelu lze nalézt v podpůrných informacích (oddíl “Mikrokinetické modelování”, doplňující obr. 29-40 a doplňkové tabulky 7-8). Výsledek přináší některé důležité závěry. Za prvé, že nejvíce metanu se vyrábí na ni (110) fazetách (v pořadí 110 > 211 > 111 > 100). Obrázek 3f, g show pokrytí meziproduktů, a rychlost produkce CH4 na Ni(110) jako funkci teploty. Za druhé, že nejhojnější meziprodukt reakce pro většinu aktivních aspektů (Ni(110), Ni(211), a Ni(111)) a CO, že rychlost limitujícím krokem je jeho (vodíkem asistované) disociace, na Ni(100) je H2CO* (Doplňkový Obr. 29-40 a doplňkové tabulky 7 a 8). Optimální v Ni velikost částic, s dostačující terasou aspektů dodavatelského H* a dostatečný krok místa s nejvyšší aktivitou, je tedy teoreticky očekávat; a experimentálně pozorovány. Tyto závěry potvrzují naše experimentální zjištění a ukazují, že předpoklady pro náš teoretický model platí.

informací, které máme nyní získala (nejvyšší Ea je přímá disociace CO* C*, a to vynikající způsob, jak obejít toto je přidáním H adsorbované CO*) by mohly být prosazeny zavedením více redukovatelné podporuje. Ty mohou na rozhraní pro podporu niklu zvýšit aktivaci CO* např. přidáním H * z podpory. To se týká experimentů na obr. 1, Kde jsou pozorované experimentální deskriptory pro katalytickou aktivitu spojeny s optimálním stupněm aktivace vazby CO (obr. 1e), a na pořadí dluhopisů HCO(O)* meziproduktů (obr. 1f).

z literatury také víme, že k tvorbě etanu dochází (i když ve velmi malých množstvích) pro METHANACI CO2 nad Ni21, a ukázali jsme to na obr. 1 C–C spojovací (výtěžkem Kn>1 uhlovodíků, např. etan, a dokonce i některé propan) se vyskytují a také se zdá být struktura necitlivý nebo hydrogenace-rate limited (Obr. 1d). Methanol nebo ethanol) není v literatuře uváděna pro Ni katalyzátory Podporované oxidem křemičitým podle našich nejlepších znalostí. Koncept vložení CO je tedy zajímavý, za předpokladu, že žádný alkohol, který by byl vytvořen, není vytvořen karboxylovou dráhou popsanou na obr. 2a, protože meziprodukty v této dráze nejsou stabilní na Ni (obr. 2d, e a doplňkové obr. 18-20) a cesta má vysokou energii (obr. 2f-h). Rekombinační energie pro vazbu uhlíku na Ni prostřednictvím fragmentů CHx–CHx* a vložení CO* do C* jsou uvedeny na obr. Vložení 4a. CO je endotermické (tj., termodynamicky nepříznivé) na každém povrchu z teorie, takže nyní jsme plně schopni vysvětlit, proč Ni v zásadě netvoří alkoholy. C–C spojovací, na druhé straně je příznivé, v mnoha případech, a nezdá se, že mají nějaké preference pro terasy nebo fasety. To znamená, že jediný důvod, proč stále hlásil, vysoká metan selektivity pro Ni katalyzátorů by měla být skutečně velmi vysoké relativní rychlost hydrogenace, což odpovídá inverzní trend metanu TOF na 400 °C můžeme pozorovat na Obr. 1a. V souladu s tím katalyzátory Ni/CeO2, na kterých je známo, že dochází k přelévání H Z Ni41, vykazovaly nejvíce C-C vazebnou aktivitu.

Silné kovové-podpora interakce (SMSI) vyvolané C–C spojovací CO2/CO hydrogenací přes Ni. a, b Rekombinační energie důležité pro C–C spojovací a CO vložení, na terasu Ni(111), Ni(100), a vstoupil Ni(110), Ni(211) crystal facet. B schéma znázorňující předpokládané účinky SMSI na nanočástici. Předpokládá se, že Sub-oxidy se plazí přes nanočástice, což ovlivňuje jejich exponovanou povrchovou plochu a elektronickou strukturu. C aktivita, d selektivita 6% hmotnostních katalyzátoru Ni/TiO2 snížená při 400 a 600 °C při hydrogenaci CO2/CO (3:1) při 300 °C při 4 barech.

Ve vitríně využít této získaných poznatků z experimentů a teorie (C–C spojovací přes Ni je pravděpodobné, že bude hydrogenace rychlost omezena a struktura necitlivý), se snaží, aby se ještě více C–C spolu výrobků, jeden může chtít pokrýt část Ni nanočástic, a mít dostatečné CO již pro karbid mechanismus, aby se být zahájena. Bývalý, podle pořadí, může být provedeno vyvoláním silného kovu-podpora interakce (SMSI), věřil nastat, když redukovatelné podporuje jsou částečně reduced40. Tímto způsobem se podpůrné druhy suboxidů plazí nad nanočásticí ovlivňující exponovaný povrch a následně elektronickou strukturu (obr. 4b). Na Obr. 4c-d tento efekt je znázorněn použitím 6% hmotnostních ni katalyzátoru podporovaného na TiO2. Když je katalyzátor redukován při 600 °C oproti při 400 °C, vidíme zvýšenou vazbu C–C a dokonce i tvorbu butanu, zatímco produkce metanu klesá (obr. 4c, d). To posiluje experimentální a teoretické poznatky zde prezentované jako potlačení hydrogenační aktivity (pro kterou je produkce metanu kvalitativním měřítkem) prostřednictvím SMSI zvyšuje C-C vazbu.