碳氫化合物和醇類重整(PROX)是制氫的領先技術。由于催化劑存在著中毒問題，大量CO的熱電聯產阻礙了重整產品輸送到聚合物電解質膜燃料電池(PEMFC)、加氫和氨合成工廠。而在不同情況下，錳氧化物的PROX行為仍然未知。

因此，梅西納大學Francesco Arena和巴勒莫大學Francesco Ferrante等通過對模型Mn₄O₈簇上CO、H₂和O₂的吸附和活化能的密度泛函理論(DFT)分析對Mn(IV)位點的氧化功能進行評估。

DFT計算表明，Mn(IV)原子通過涉及催化劑和氣相氧物種的反應路徑促使CO容易轉化為CO₂，而更大的能量勢壘阻礙了H₂氧化。因此，具有大量Mn(IV)位點暴露的MnCeO_x催化劑在T≥293K表現出顯著的CO氧化性能且T≤393K時無H₂氧化活性。

經驗動力學表明，不同的活化能有利于催化劑(353-423K)的優先氧化(PROX)模式，催化劑-氧氣遷移步驟決定了CO和H₂的氧化速率。

該催化劑100%的轉化選擇性、72小時反應時間內的高穩定性以及水和CO₂進料的適度抑制作用揭示了MnO₂材料作為高效和低成本的PROX催化劑的潛力。

DFT and Kinetic Evidences of the Preferential CO Oxidation Pattern of Manganese Dioxide Catalysts in Hydrogen Stream (PROX). Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI:10.1016/j.apcatb.2021.120715