近日，中国科学院大连化学物理研究所包信和院士、研究员傅强和副研究员宁艳晓团队在负载纳米团簇催化剂的结构控制和微观表征方面取得新进展。团队利用金属—氧化物相互作用调控了金属纳米团簇的尺寸与稳定性，揭示了载体氧化物表面氧原子p-带中心可用于定量描述金属—氧化物界面作用。相关成果发表在JACS Au上。
负载纳米团簇在许多催化反应中表现出高活性、高选择性以及高原子利用率，基于原子规整的模型催化剂和原子可视的表面表征方法可以对纳米团簇的稳定机制和催化作用提供微观理解。
前期研究中，团队发现了单层分散、亚稳态、高活性氧化物纳米结构可以在贵金属表面稳定，并提出界面限域催化概念。进一步地，团队揭示了金属表面和环境气氛对氧化物纳米结构动态变化的协同限域效应。
本工作中，研究人员在FeO/Pt(111)和FeO2-x/Pt(111)表面上构建了结构规整的金属单原子和纳米团簇阵列结构。通过对这些团簇结构的选择性落位以及热稳定性研究发现，氧化物载体表面氧原子活性决定了金属原子与氧化物的作用强度。基于理论研究发现，可以利用表面氧原子p带中心来描述表面氧活性，并与铜在氧化物上相互作用强度实现很好的关联。
据此，团队提出了表面氧原子p带中心可以作为金属—氧化物相互作用的定量描述符。
相关论文信息：https://doi.org/10.1021/jacsau.2c00580
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