納米材料有望像橡皮泥一樣原位可塑 相關研究成果1月29日在線發(fā)表于《科學》

、中國科學院上海高等研究院等國內(nèi)外機構(gòu)研究人員，首次實現(xiàn)了界面活性位點的原子級別精準原位調(diào)控，該成果對如何從機制出發(fā)自下而上地實現(xiàn)材料、器件結(jié)構(gòu)和功能的精準調(diào)控和設計具有重要意義。相關研究成果1月29日在線發(fā)表于《科學》。

在負載型催化材料領域

，金屬顆粒與氧化物載體之間形成的界面在許多重要反應中起著關鍵性作用，但如何調(diào)控這一活性界面是一大挑戰(zhàn)。金屬顆粒在負載過程中與基底形成的界面具有隨機性，負載完成以后，目前也缺乏有效手段對界面進行“精修”，這使得精確調(diào)控顆粒與氧化物間的活性催化界面成了一個“不可能完成的任務”。

在這項研究中，研究人員利用環(huán)境透射電子顯微鏡的原位表征和第一性原理計算

，對原子尺度下一氧化碳催化氧化過程中觀察到的催化劑界面活性位點的可逆變化進行解析，揭示了活性界面與反應環(huán)境之間的動態(tài)原位相關關系，首次實現(xiàn)了界面活性位點的原子級別精準原位調(diào)控。

負載在二氧化鈦表面的金顆粒是將一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳的重要催化劑，也是工業(yè)催化研究中的常見組合

。浙江大學電鏡中心張澤、王勇實驗團隊依托其擅長的原位環(huán)境電鏡開展催化反應實驗，通過原子層面的原位表征，首次發(fā)現(xiàn)在催化反應時金顆粒發(fā)生面內(nèi)(外延)轉(zhuǎn)動(約9.5°)，首次通過可視化實驗直觀證明了活性位點位于界面。此外，他們還發(fā)現(xiàn)停止通入一氧化碳催化時，金顆粒又轉(zhuǎn)回到原來位置。為了完全確認轉(zhuǎn)動現(xiàn)象，研究團隊又從側(cè)視與俯視兩個角度進行了表征。

研究人員表示

，這次看到的催化劑旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象通常被人們認為是不可能發(fā)生的，因為金顆粒和二氧化鈦結(jié)合在一起時形成了新的化學鍵，“焊接”非常牢固，即便是被高能量的電子束轟擊也都巋然不動。那么，是什么化“不可能”為“可能”?

中國科學院上海高等研究院高嶷理論團隊