【中國科學報】研究人員提出「動態尺寸效應」決定納米粒子穩定機制

2020-11-23 中國科學院

　　近日，中科院大連化物所研究員包信和、楊帆帶領納米與界面催化研究團隊，首次提出「動態尺寸效應」決定納米粒子穩定機制，相關研究成果發表在《自然—通訊》上。

　　傳統認識中，納米材料隨尺寸減小、缺陷密度增高帶來高反應活性，但也會隨之犧牲長期的穩定性。關於納米材料在氣氛下或反應中的穩定性，尤其是對催化反應具有重要意義的5納米以下活性納米結構，一直以來都缺乏在原子尺度上的微觀機理研究。

　　研究人員通過在Pt（鉑）表面構建不同尺寸、結構高度規整的FeO納米結構並研究其深度氧化的動力學，發現直徑3納米以下的FeO納米粒子表現出更好的抗氧化能力。他們首次發現了尺寸相關的納米結構動態變化及其在納米粒子氧化過程中的決定性作用。小納米粒子在反應中更容易動態變化，達到相對穩定的結構構型，這種「動態尺寸效應」使小納米粒子表現出了反常穩定性。

　　研究團隊還研究了負載在Pt（鉑）或Au（銅）上的CoO納米結構，也發現了類似的3納米以下粒子的抗氧化行為，說明這種動態尺寸效應對於負載型過渡金屬氧化物納米結構具有一定的普適性。

　　該項研究不僅為納米催化劑在氣氛下的動態重構機制帶來了原子級認識，也為發展抗腐蝕抗氧化納米防護塗層提供了一種新的界面調控思路。

　　（原載於《中國科學報》 2017-02-28 第4版 綜合)

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