來源：《中國科學(xué)報(bào)》第3版 綜合
發(fā)布時(shí)間：2025-04-24
本報(bào)訊（記者孫丹寧）近日，中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員包信和與該所研究員傅強(qiáng)團(tuán)隊(duì)在氧化物-氧化物、金屬-氧化物界面作用研究中取得新進(jìn)展。他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)氧化物載體與氧化物催化劑相互作用較強(qiáng)時(shí)，與金屬催化劑的相互作用則相對較弱，反之亦然。相關(guān)成果發(fā)表于《美國化學(xué)會(huì)志》。
金屬氧化物作為催化活性組分和載體，在化工和能源領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。該團(tuán)隊(duì)在前期研究中發(fā)現(xiàn)，單層分散、亞穩(wěn)態(tài)、高活性氧化物納米結(jié)構(gòu)在貴金屬表面很穩(wěn)定，并據(jù)此提出了界面限域催化概念。此外，該團(tuán)隊(duì)近期的研究進(jìn)一步揭示了氧化物與氧化物之間的界面限域效應(yīng)。
研究人員發(fā)現(xiàn)，鉑與二氧化鈰載體間的強(qiáng)相互作用能夠有效抑制鉑燒結(jié)，在二氧化碳加氫反應(yīng)中展現(xiàn)出較好的催化活性；鉑與二氧化硅間的弱相互作用則引起搭載Pt納米顆粒的燒結(jié)和失活。與此相反的是，二氧化鈰負(fù)載的氧化鈷容易還原為金屬Co0或氧化為Co3+，顯示出較弱的界面相互作用；而氧化鈷與二氧化硅之間的強(qiáng)界面作用，有助于在氫氣和氧氣氣氛中低價(jià)態(tài)Co2+的穩(wěn)定。
該團(tuán)隊(duì)揭示了金屬-載體和氧化物-載體相互作用的強(qiáng)度與載體還原性能直接相關(guān)，并提出“氧化物載體親金屬性和親氧化物性”概念，同時(shí)揭示了催化劑-氧化物載體相互作用機(jī)制。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.4c17075
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