氧空位

目前，表面缺陷工程，特别是在催化剂表面构建氧空位越来越受到关注。 通常，多相催化过程涉及多个催化活性中心的合作。 除了常规的活性金属中心外，表面氧空位还可以通过与含氧官能团的相互作用，起到激活底物分子的作用。据报道，用于 γ-戊内酯氢解的 MoO_x 修饰的镍基纳米催化剂，发现羰基的氧原子可以被低价钼离子附近的表面氧空位捕获，从而显着促进氢解过程。此外，由于氧空位的氧活化，氮掺杂的锰氧化物催化剂在 5-羟甲基糠醛的氧化中表现出优异的催化氧化活性。同时，据报道，表面氧空位可以促进强金属-载体相互作用（SMSI）的形成。

一种由还原性金属和亲氧性金属氧化物组成的双功能催化剂对酚类化合物的芳氧裂解有效。这种现象类似于有机合成中的含氧化合物的去除，其中螯合剂与一个氧原子进行螯合，以削弱C_Ar-O键，然后用还原剂促进键的断裂。

事实上，亲氧金属氧化物或还原金属本身在酚类C_Ar-O键的裂解中表现出活性。亲氧金属氧化物通过氧空位的化学吸附激活芳基-氧键，在这一步之后，邻羟基提供质子并解吸。还原金属离解H₂分子形成氢化物，并促进氢化物转移，通过脱水从C_Ar - O键中提取氧气。两者的组合往往显示出协同效应。