Al₂O₃-getragene Molybdatkatalysatoren werden mit physikalischen Methoden, insbesondere Raman, Infrarot-, Photoelektronenspektroskopie und gestörter Winkelkorrelation strukturell charakterisiert. In der oxidierten Katalysatorvorstufe liegen die Molybdatspezies als Oberflächenpolymolybdat vor. Die Addition von K₂CO₃ führt zu einer Dekondensation der Polymolybdate und Stabilisierung des monomeren MoO₄²-Anions. Diese Strukturänderung hat signifikante Konsequenzen für das Reduktions- und Sulfidierungsverhalten der Katalysatoren ebenso wie für ihre katalytischen Eigenschaften. Insbesondere weisen die K-promotierten Katalysatoren erhöhte Aktivität für die Wassergasreaktion auf, wobei Oberflächenformate vermutlich als Zwischenstufen der Reaktion anzusehen sind. Bei der Sulfidierung K-freier Katalysatoren entstehen MoS₂-ähnliche Strukturen, die stark fehlgeordnet sind und vermutlich erhebliche Mengen Wasserstoff gebunden halten. Die Defekte in der MoS₂ Struktur (Anionfehlstellen) sind vermutlich als Koordinationszentren bei Chemisorptionsprozessen und möglicherweise als aktive Zentren bei katalytischen Reaktionen zu betrachten.