1. ฟังก์ชั่นการควบคุมกรดเบสของกลุ่มไฮดรอกซิลที่พื้นผิว
หมู่ไฮดรอกซิล (- OH) สามารถแสดงความเป็นกรดหรือความเป็นด่างบนพื้นผิวของออกไซด์ของโลหะในรูปแบบของการรับหรือจ่ายโปรตอน ด้วยการปรับปริมาณและการกระจายของกลุ่มไฮดรอกซิล สามารถควบคุมความเป็นกรดและความเป็นด่างของพื้นผิวได้อย่างแม่นยำ ซึ่งส่งผลต่อวิถีการกระตุ้นและการเลือกสรรของปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยา
2.อิทธิพลต่อโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์และพฤติกรรมการดูดซับ
การมีอยู่ของกลุ่มไฮดรอกซิลสามารถเปลี่ยนความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในท้องถิ่นบนพื้นผิวได้ ซึ่งจะเป็นการควบคุมโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของบริเวณที่ทำงาน การจำลองทฤษฎีความหนาแน่นฟังก์ชัน (DFT) บ่งชี้ว่าความหนาแน่นของไฮดรอกซิลที่แตกต่างกัน (เช่น การเชื่อมไฮดรอกซิลและการเชื่อมไฮดรอกซิลหลอก) ทำให้เกิดความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในพลังงานพันธะที่พื้นผิวและการกระจายประจุ ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อความแข็งแรงในการดูดซับและพลังงานกระตุ้นของโมเลกุลของซับสเตรต
3.กลไกความเป็นพิษที่เกิดจากการดูดซับโมเลกุลของน้ำ
ในสภาพแวดล้อมที่เกิดปฏิกิริยาจริง โมเลกุลของน้ำจะดูดซับและแยกตัวออกเพื่อสร้างกลุ่มไฮดรอกซิลที่พื้นผิว ก่อตัวเป็น "พิษจากน้ำ" หมู่ไฮดรอกซิลที่สร้างขึ้นใหม่เหล่านี้จะครอบครองตำแหน่งเดิมที่ทำงานอยู่ (เช่น ตำแหน่งที่ว่างของออกซิเจน) ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการสร้างตำแหน่งที่ว่างของออกซิเจนขึ้นใหม่ และนำไปสู่การลดลงอย่างรวดเร็วของกิจกรรมตัวเร่งปฏิกิริยา
4. การควบคุมความหนาแน่นของไฮดรอกซิลและการกระจายเชิงพื้นที่อย่างละเอียด
การจัดเรียงเชิงพื้นที่ของกลุ่มไฮดรอกซิล (การเชื่อมโยง การเชื่อมโยงหลอก กลุ่มไฮดรอกซิลแต่ละกลุ่ม) จะกำหนดคุณสมบัติทางเรขาคณิตและเคมีของโครงสร้างพื้นผิว ด้วยการปรับการครอบคลุมของกลุ่มไฮดรอกซิล สามารถควบคุมขั้วของพื้นผิวอย่างเป็นระบบ สมดุลที่ชอบน้ำ/ไม่ชอบน้ำ และความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์ของตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถทำได้
5. การป้องกันและการเปิดใช้งานไซต์ที่ใช้งานอยู่อีกครั้ง
โดยการทำงานที่พื้นผิวหรือการแนะนำโมเลกุลที่ไม่ชอบน้ำ การสะสมที่มากเกินไปของกลุ่มไฮดรอกซิลสามารถเลือกกำจัดหรือป้องกันได้ ดังนั้นจึงช่วยปกป้องบริเวณที่มีการเคลื่อนไหวและฟื้นฟูการใช้วงจรของตำแหน่งที่ว่างของออกซิเจน วิธีการทางวิศวกรรมประเภทนี้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพกิจกรรมที่แท้จริงของตัวเร่งปฏิกิริยาทรานซิชันออกไซด์ของโลหะได้อย่างมาก
