负载型金属纳米颗粒的烧结是材料与催化科学中的普遍现象，也是化工过程中催化剂失活的主要诱因。传统理论认为，这一烧结行为主要通过基底传质介导的两种经典机制进行——奥斯特瓦尔德熟化（OR）或颗粒迁移融合（PMC）。尽管借助环境透射电镜等原位表征技术，科研人员已在低压条件（≤1 bar）下验证了上述烧结机制，但在工业催化普遍存在的高温高压极端工况中，其动态演化机制仍不明确。因此，深入探究苛刻工况下催化剂的原子尺度动态行为和烧结机制，对工业催化的抗烧结策略开发具有重要意义。
中国科学院上海高等研究院研究员高嶷团队采用此前发展的反应环境动力学蒙特卡洛（EKMC）模拟方法，结合密度泛函理论（DFT），系统研究了锐钛矿型二氧化钛（TiO2（101））负载金（Au）纳米颗粒在高温、一氧化碳（CO）高压环境中的原子级重构机理，并提出颗粒跳跃融合（PHC）这一新的烧结机制。
基于EKMC模拟方法，该研究发现：在高CO压强、高温条件下，Au纳米颗粒会脱离锐钛矿型TiO2（101）载体，发生“空中跳跃”，进而通过空中传质实现颗粒融合。完成空中融合的浮动颗粒在超越临界尺寸时，会重新沉积到载体表面。该现象源于高CO化学势环境下，小尺寸金颗粒的界面原子与CO的强相互作用，其作用力超过了颗粒-基底结合能。
该发现不仅揭示了催化剂工况下烧结的新路径，还暗示在反应过程中纳米颗粒的烧结失活和载体间的催化剂迁移可能比预期更为频繁。研究工作为理解极端工况下催化剂的热失活提供了新视角，并为跨尺度时空耦合的纳米体系模拟建立了研究方法框架。
相关研究成果以Particle Hopping and Coalescence of Supported Au Nanoparticles in Harsh Reactive Environments为题，发表在《美国化学会志》（JACS）上。
研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金委、上海市科学技术委员会、上海超算中心的支持。
论文链接
研究建立的EKMC模拟方法流程图
PHC烧结机制简述图
当地时间10月31日至11月1日，2024年全球教育会议在巴西福塔莱萨召开。会议围绕“科学、技术、创新与数字变革”和“高等教育的公平机会、质量和流动性”等议题进行讨论。教育部副部长、中国联合国教科文组织全国委 近年来，学前教育得到快速发展，但仍是国民教育体系的薄弱环节，需要通过立法，贯彻落实党中央、国务院决策部署，破解突出问题，为学前教育高质量发展提供法治保障。在此背景下，《中华人民共和国学前教育 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 方梦宇 通讯员 徐小波）“‘看似寻常最奇崛，成如容易却艰辛’。作为新时代的高中生，要把个人命运与国家命运结合起来，发奋图强，以沈浩同志为榜样，让青春在推进中华 教育部办公厅关于公布2024年通过普通高等学校师范类专业认证及认证中期审核专业名单的通知教师厅函〔2024〕20号各省、自治区、直辖市教育厅（教委），新疆生产建设兵团教育局，部属有关高等学校：根据 9月9日至10日，全国教育大会在北京召开，习近平总书记出席大会并发表重要讲话。习近平总书记发表的重要讲话，站在党和国家事业发展全局的战略高度，全面总结了新时代教育事业取得的历史性成就、发生 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 苏峰 通讯员 杨柳鑫）近日，黄河流域中药材产教融合共同体成立大会在山西药科职业学院举行，来自黄河流域8个省份39个市的相关行政事业单位、中医药企业、高等院 。本文链接：催化剂烧结机制研究取得进展http://www.sushuapos.com/show-12-1086-0.html
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