1. Функција киселинско-базне регулације површинских хидроксилних група
Хидроксилне групе (- ОХ) могу да испоље киселост или алкалност на површини металних оксида у облику пријема или снабдевања протона. Подешавањем количине и дистрибуције хидроксилних група може се постићи прецизна контрола површинске киселости и алкалности, чиме се утиче на пут активације и селективност каталитичких реакција.
2.Утицај на електронску структуру и адсорпционо понашање
Присуство хидроксилних група може да промени локалну густину електрона на површини, чиме се регулише електронска структура активних места. Симулације теорије функционалне густине (ДФТ) показују да различите густине хидроксила (као што су премошћавајући хидроксил и псеудо премошћавајући хидроксил) доводе до значајних разлика у енергији површинске везе и расподели наелектрисања, што директно утиче на јачину адсорпције и енергију активације молекула супстрата.
3.Токсични механизам узрокован адсорпцијом молекула воде
У стварном реакционом окружењу, молекули воде ће адсорбовати и дисоцирати да би формирали површинске хидроксилне групе, формирајући "тровање водом". Ове новогенерисане хидроксилне групе ће заузети оригинална активна места (као што су слободна места за кисеоник), ометајући регенерацију слободних места кисеоника и доводећи до брзог пада активности катализатора.
4. Фина контрола густине хидроксила и просторне дистрибуције
Просторни распоред хидроксилних група (премошћавање, псеудо премошћавање, појединачне хидроксилне групе) одређује геометријска и хемијска својства површинске структуре. Подешавањем покривености хидроксилних група може се постићи систематска контрола површинског поларитета, хидрофилна/хидрофобна равнотежа и термодинамичка стабилност катализатора.
5.Заштита и реактивација активних места
Функционализацијом површине или увођењем хидрофобних молекула, прекомерна акумулација хидроксилних група се може селективно елиминисати или спречити, чиме се штите активна места и обнавља циклична употреба слободних места кисеоника. Ова врста инжењерске методе може значајно побољшати интринзичну активност оксидних катализатора прелазних метала.
