金属的氧化分散看似是个简单的明升手机过程，实则暗藏玄机。主流观点普遍认为，金属先被氧化，然后在载体表面分散，最后通过还原处理变回金属状态来催化反应进行。
近日，中科院大连化物所研究员傅强和包信和院士团队与副研究员杨冰、上海高等研究院研究员高嶷团队合作，在反应气氛诱导金属催化剂动态分散的原位表面研究中取得新进展。研究团队发现，聚集态的银结构在400摄氏度的氧化处理温度下形成高分散的金属银团簇，据此提出氧吸附诱导金属态银原子级分散新机制。相关研究结果3月3日发表于《自然—通讯》。
利用环境扫描电镜、自主研发的近常压光发射电子显微镜等原位成像研究和近常压X射线光电子能谱等原位谱学分析，研究人员发现，氧气气氛下，微米尺度的银纳米线可以分散成为亚纳米的银原子团簇结构，该结构在400摄氏度氧气诱导分散过程中仍保持金属态，而氧化银团簇的形成仅发生在降温过程中。密度泛函理论计算证实，金属银团簇表面的氧明升手机吸附是诱导并稳定其高分散状态的关键。这一结果与以往基于非原位实验的结果大相径庭。
傅强表示，该机制为金属态高分散催化剂的反应稳定性提供了实验和理论依据，并可能对钯、金等氧化物生成焓较小的金属催化剂具有普适性意义。
相关论文信息：http://doi.org/10.1038/s41467-021-21552-2
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