記者劉萬生 通訊員劉云 發(fā)布時(shí)間：2017-2-28
來源：中國科學(xué)報(bào)
本報(bào)訊 近日，中科院大連化物所研究員包信和、楊帆帶領(lǐng)納米與界面催化研究團(tuán)隊(duì)，首次提出“動(dòng)態(tài)尺寸效應(yīng)”決定納米粒子穩(wěn)定機(jī)制，相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然—通訊》上。
傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)中，納米材料隨尺寸減小、缺陷密度增高帶來高反應(yīng)活性，但也會(huì)隨之犧牲長期的穩(wěn)定性。關(guān)于納米材料在氣氛下或反應(yīng)中的穩(wěn)定性，尤其是對(duì)催化反應(yīng)具有重要意義的5納米以下活性納米結(jié)構(gòu)，一直以來都缺乏在原子尺度上的微觀機(jī)理研究。
研究人員通過在Pt（鉑）表面構(gòu)建不同尺寸、結(jié)構(gòu)高度規(guī)整的FeO納米結(jié)構(gòu)并研究其深度氧化的動(dòng)力學(xué)，發(fā)現(xiàn)直徑3納米以下的FeO納米粒子表現(xiàn)出更好的抗氧化能力。他們首次發(fā)現(xiàn)了尺寸相關(guān)的納米結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)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(yīng)中更容易動(dòng)態(tài)變化，達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)構(gòu)型，這種“動(dòng)態(tài)尺寸效應(yīng)”使小納米粒子表現(xiàn)出了反常穩(wěn)定性。
研究團(tuán)隊(duì)還研究了負(fù)載在Pt（鉑）或Au（銅）上的CoO納米結(jié)構(gòu)，也發(fā)現(xiàn)了類似的3納米以下粒子的抗氧化行為，說明這種動(dòng)態(tài)尺寸效應(yīng)對(duì)于負(fù)載型過渡金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)具有一定的普適性。
該項(xiàng)研究不僅為納米催化劑在氣氛下的動(dòng)態(tài)重構(gòu)機(jī)制帶來了原子級(jí)認(rèn)識(shí)，也為發(fā)展抗腐蝕抗氧化納米防護(hù)涂層提供了一種新的界面調(diào)控思路。
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