十年前，这篇Science如何妙用原位红外？

本文以Au-TiO2为模型材料，通过实验与DFT理论计算相结合的方法，研究了H2O和-OH在CO氧化反应中的作用机制。背景方面，Au催化剂虽已发现对CO氧化具有高活性，且微量H2O可显著提升活性，但反应机理长期存在争议。研究目的旨在厘清H2O、-OH及Au-TiO2界面在反应中的具体功能。结论表明，同位素动力学实验和原位红外光谱证实，吸附H2O而非表面-OH是反应的关键质子供体，其数量直接影响活性位点数目。DFT计算揭示了反应路径：Au-TiO2界面质子转移促进O2活化生成*OOH，进而与Au-CO反应生成*COOH，最后*COOH向H2O转移质子分解为CO2，该步骤为决速步。研究清晰阐明了H2O在催化中的决定性作用，为理解金催化反应提供了重要理论依据。