近日，我院多尺度模拟计算科研团队在化学工程领域顶级期刊Chemical Engineering Science上发表了题为“Fe₃cluster-anchored monolayer MoS₂for direct deoxygenation of phenol: catalyst design and activation mechanism”的研究论文。论文第一作者为2022级材料化工专业硕士研究生马佳丽同学，通讯作者为王鑫博士和刘兴满博士。

本研究中，研究人员创新性地设计了Fe₃@MoS₂催化剂，并通过密度泛函理论（DFT）计算深入剖析了Fe₃团簇上C-O键直接断裂的电子转移和活化能垒。他们发现，一种独特的活化机制在此过程中发挥了关键作用，即d-π轨道的形成与占据，这一机制极大地促进了电子从Fe₃的d轨道向酚类C-O键的π轨道转移，从而显著降低了反应能垒。

进一步的研究表明，Fe₃@MoS₂催化剂的卓越催化活性源自Fe₃团簇的自旋极化和较低的氧化态，这一发现得到了态密度（DOS）和Bader电荷分析的有力支持。这些特性使得Fe₃@MoS₂在催化酚类直接脱氧（DDO）反应中展现出更高的活性和选择性。

该研究成果不仅为木质素的高效转化提供了新的催化剂选项，也为理解多相催化过程中的电子转移和活化机制提供了新的视角。

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