立方晶型的碳化钼（fcc MoC）由于其低温下出色的 O-H 键解离能力和独特的载体-金属强相互作用（SMSI），使得其在低温水蒸气重整制氢领域显示出了极大的潜力。然而 fcc MoC 的表面易于发生惰性氧物种的累积导致的深度氧化，进而破坏了其 SMSI 效应和 O-H 键解离能力，最终导致催化剂的快速失活。为了解决上述问题，很有必要对碳化钼主要的暴露晶面在反应氛围下的结构演变特征进行探索和比较。

为此，课题组基于前期对 fcc MoC (111)-Mo 表面相结构演变研究基础上（Surface phase structures responsible for the activity and deactivation of the fcc MoC (111)-Mo surface in steam reforming: a systematic kinetic and thermodynamic investigation, Catal. Sci. Technol., 2021, 11, 823–835.），进一步采用密度泛函理论、第一性分子动力学和第一性原子热力学的方法对 fcc MoC (001) 表面在水蒸气重整制氢氛围下的表面相结构演变进行了系统的模拟计算，对 (111)-Mo 和 （001） 晶面在反应条件下的表面相的结构变化的异同点进行了系统的比较和探讨，为设计稳定的 fcc MoC 重整制氢催化剂提供了理论指导。相关成果发表于学术期刊 Catalysis Science & Technology 上，其中一篇文章选为封面文章。

亮点 1: 利用密度泛函理论对各个物种在不同覆盖度下的（001）表面结合强度和反应能垒进行计算，并提出表面氧化度的概念，量化了不同物种覆盖下 MoC 表面得失电子情况。

亮点 2: 利用过渡态理论对（001）表面各种相结构的生成和转化进行动力学评价。

亮点 3: 利用第一性原子热力学对（001）各种表面相结构进行热力学稳定性分析

通过对 fcc MoC (111)-Mo 和（001）表面在水蒸气重整氛围下的表面相结构演变进行系统的热力学和动力学研究，对两大主要暴露晶面的反应活性和抗氧化失活能力进行了比较和分析，发现（001）表面由于更低的氧物种结合能具有更高的反应活性和抗氧化失活能力，而（111）-Mo 表面更易于形成表面氧化层而发生失活。本论文的研究可以为设计更稳定的碳化钼水蒸气重整催化剂提供有意义的指导作用。

• Surface phase structure evolution of the fcc MoC (001) surface in steam reforming atmosphere: systematic kinetic and thermodynamic investigations  
  Changqing Chu* (楚长青，青岛科技大学), Chao Li,  Xue Liu, Hang Zhao, Changning Wu, Junguo Li, Ke Liu *(刘科，南方科技大学), Qi Li and Daofan Cao* (曹道帆，英国伯明翰大学)
  Catal. Sci. Technol., 2022, 12, 1130–1143.
  http://doi.org/10.1039/D1CY01554K

  

  
  

楚长青 讲师

青岛科技大学

楚长青，青岛科技大学气候变迁与能源可持续发展研究院讲师，长期致力于 C1 化学的非均相催化转化的计算模拟研究，以第一作者或通讯作者在 JPCC，PCCP，ACS SUSTAIN CHEM ENG, J ORG CHEM和CATAL SCI TECHNOL 等学术刊物上发表多篇学术论文。

刘科 外籍院士

澳大利亚国家工程院

刘科，现任南方科技大学创新创业学院院长、讲席教授，澳大利亚国家工程院外籍院士，国际氢能协会理事。刘科院士曾在埃克森-美孚、联合技术公司（UTC）和通用电气（GE）等著名跨国公司供职多年。回国后先任神华集团北京低碳清洁能源研究所副所长及 CTO，2013 年被任命为神华研究院副院长。担任 Engineering、International Journal of Hydrogen Energy 等期刊编委。曾主持美国能源部、通用电气公司、中国科技部等多个重大项目。拥有美国及中国发明专利 100 余项，在国际一流杂志和会议上发表多篇论文，并有英文专著《Hydrogen & Syngas Production & Purification Technologies）》。