近日，中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室催化反應化學研究組(501組)周燕副研究員、申文杰研究員等與美國亞利桑那州立大學(Arizona State University)劉景月教授合作，在金-氧化鐵（Au-Fe₂O₃）界面結構及其催化性能研究方面取得新進展，研究成果以通訊形式發表在《德國應用化學》(Angew. Chem. Int. Ed.)上。

大連化物所納米催化研究取得新進展

　　該工作利用氧化鐵負載2-5 nm的金粒子，通過氣氛電鏡技術跟蹤金納米粒子在氧化鐵表面的聚集和Au-Fe₂O₃界面的形成過程，發現在焙燒過程中金納米粒子/原子簇的長大主要遵循particle coalescence機制。該研究利用球差矯正電鏡表征金納米粒子與氧化鐵載體所形成界面結構，發現<2.2 nm的金粒子難以形成規整的晶體結構，界面金原子的排布取決于其與氧化鐵之間的強相互作用力；而>3 nm的金粒子則具有明確的晶體結構和確定的暴露晶面，界面金原子的排布是金粒子晶體結構以及Au-Fe₂O₃共同作用的結果。CO氧化反應動力學研究表明，<2.2nm的金粒子的界面金原子的本征活性(TOF)遠高于規整金粒子(>3 nm)的界面金原子。由此提出金粒子在2-5nm范圍尺寸效應的本質是界面金原子配位環境的改變。該工作對認識和理解金屬納米粒子的尺寸效應和通過調控金屬-氧化物相互作用方式研制高活性催化劑具有借鑒價值。 

　　該研究得到了國家自然科學基金委相關項目的資助。