在金属–氧化物催化体系中,氧化物载体能够提高金属颗粒在极端条件下的稳定性,还可通过金属–载体相互作用(MSI)调控催化性能。该类作用的核心在于界面处发生的金属–金属或金属–氧相互作用,可引发电子转移、物质迁移等复杂效应,从而影响催化剂的活性、选择性和稳定性。然而,受限于传统表征手段在反应条件下原子尺度动态监测的不足,MSI的微观机制仍待研究。
近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心苏东团队,联合清华大学张亮团队等,利用原位环境透射电子显微学技术,在NiFe–Fe3O4催化剂的氢氧化反应研究方面取得进展。该团队以氢氧化反应为模型体系,发现了新的循环金属–载体相互作用(LMSI),揭示了氢氧化反应与载体氧化还原循环之间的内在耦合机制。
团队通过氢气部分还原NiFe2O4前驱体,制备得到NiFe–Fe3O4催化剂。在氧氢比1:10、温度超500℃的反应条件下,ETEM技术观测到NiFe纳米颗粒在Fe3O4载体上定向迁移,载体发生界面刻蚀与表面重构,界面迁移速率与催化活性直接相关。LMSI机制为:NiFe纳米颗粒活化氢气产生H原子,载体晶格氧反向溢流与之反应,引发界面迁移与Fe3O4还原;被还原的Fe原子迁移至载体{111}表面与氧气反应实现再氧化。
上述研究拓展了科研人员对MSI的认知,为探讨异相催化中的原子尺度动态过程提供了新视角,对设计高性能催化剂具有指导意义。
相关研究成果发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。工作得到国家自然科学基金、中国博士后科学基金、中国科学院战略性先导科技专项(B类)等的支持。
原子尺度观察NiFe–Fe3O4催化剂上的LMSI动态过程
11月13日,教育部召开学习贯彻落实习近平总书记给中国国际大学生创新大赛参赛学生代表重要回信精神座谈会。教育部党组书记、部长怀进鹏出席会议并讲话。教育部党组成员、副部长吴岩主持会议。 怀进鹏指出,习近平 11月11日,教育部副部长王光彦在新加坡参加中新双边合作机制会议期间,与新加坡教育部常任秘书林宛蓉举行会谈,围绕落实两国领导人共识和两国教育部谅解备忘录,签署《中华人民共和国教育部和新加坡教育部关于高校合作的 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 陈欣然)“学校开设的‘简历门诊’对我太有帮助了!老师一对一‘把脉’,既让我看清短板,也明白了如何突出自己的竞争优势。”天津职业大学生物与环境工程学院2025 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 欧金昌 通讯员 吴长奎 吴耿 翁就胜)“村委宣传栏就张贴有学生资助政策,开学初资助工作人员还进村宣讲,我们足不出户就能了解资助政策。现在我家三个孩子都享受 走进重庆市八中渝北校区时,恰逢课间休息时间。操场上,孩子们奔跑玩耍,脸上满是纯真、开朗的笑容。这是记者对这所学校学生的第一印象。守护这份开朗的,是学校一个特别的机构——“心语心苑”心理 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 梁丹)11月6日,北京电子科技职业学院召开“三全育人”工作大会。学校师生,参与协同育人的企业、科研院所、政府机构代表齐聚北电科,共同探讨职业院校“三全育人 。本文链接:研究发现新型循环金属–载体相互作用http://www.sushuapos.com/show-12-1927-0.html
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