氢溢流：是指氢气在金属表面吸附解离成活性氢物种，然后它们通过金属-载体界面迁移到载体表面的过程。而载体本身在同样条件下并不能解离氢气。

氢溢流现象的发生一般须具备两个条件:  

[1]具备能够吸附解离氢的金属，使氢分子转化为活性氢自由基或氢离子; 

[2]具备活性氢的接受体及活性氢物种传递的通道和驱动力。通常在多相催化中具有解离氢活性的组分是一些具有合适 d 带空穴的金属如钌、铑、钯、铂、镍、钴和铼等，这些金属与氢分子的作用力适中，可以有效的将氢分子解离成活性的氢原子或氢离子。

这些金属负载于一些可被还原的金属氧化物如 WO3、MoO3、TiO2、CeO2 和ZrO2等时， 金属上解离出的活性氢物种能够较容易向载体表面溢流扩散。其过程大致表现为：首先在金属纳米颗粒上解离成活性氢原子,然后与周围的MxOy金属氧化物接触并转变成质子氢和电子，形成的质子氢与载体表面晶格氧 O^2-或其它活性氧紧密结合形成一种类似 M-O(H)-M 结构单元，而电子则将临近的 Mⁿ⁺金属阳离子还原成 M^(n-1)+。还原过程具有传递性，形成的 M^(n-1)+可以再传递电子给临近的Mⁿ⁺形成新的 M^(n-1)+，质子氢为维持电荷平衡则移动至临近的 O^2- 上形成对应的 M-O(H)-M结构单元 。

除可还原性载体外， 一些非还原性载体如 Al2O3、MgO、SiO2 和硅-铝混合氧化物负载的金属催化剂也常伴随氢溢流现象的发生， 溢流氢在这些催化剂体系的扩散形式和难易程度会因催化剂体系的差异有所不同。研究表明， 金属上解离出的活性氢在非还原性载体表面的溢流扩散可视为载体表面羟基与解离氢的一种交换行为。根据价键理论计算，由于上述非还原性载体表面原子或离子的电子基本处于内层轨道， 溢流氢物种要与载体表面发生键合作用需克服较大能垒， 即在非还原性载体负载的金属催化剂体系中金属表面解离出的氢物种要实现向载体远端溢流扩散会比较困难。不过， 当非还原性载体存在易接受溢流氢的中心( 如缺陷或吸附的反应物) 将会促进溢流氢的扩散。

刘杰, 宋超. 溢流氢效应对多相催化反应性能的调控[J]. 工业催化, 2018, 26(4): 6-9. Liu Jie, Song Chao. Controlling the catalytic performance of heterogeneous catalysts based on hydrogen spillover effect. Industrial Catalysis, 2018, 26(4): 6-9.

http://www.gychbjb.com/CN/10.3969/j.issn.1008-1143.2018.04.002