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
近日，中国科学技术大学曾杰教授课题组在高熵合金催化剂的设计制备领域取得重要进展。研究人员提出了一种基于合金化效应 11月6日，中国科学院上海有机化学研究所刘文课题组在《自然-合成》（Nature Synthesis）上，在线发表了题为Analysis of siderochelin biosynthesis reveals that a type II polyketide synthase catalyses diketide fo 当地时间11月3日至4日，教育部副部长陈杰率团访问秘鲁。在秘期间，陈杰与秘鲁教育部部长摩根·克罗举行会谈，并签署两国新一轮教育合作谅解备忘录。 陈杰表示，近年来，在两国元首战略引领下，中秘教育合作取得丰硕成果。 中国教育报-中国教育新闻网北京11月11日讯（记者 林焕新）学前教育的发展离不开家庭、社会的共同支持。在今天教育部召开的新闻发布会上，记者获悉，学前教育法不仅对幼儿园做好保育和教育工作提出了 办好学前教育、实现幼有所育，关系亿万儿童健康成长，关系千家万户的切身利益，关系国家和民族的未来。在以中国式现代化全面推进教育强国建设的新征程上，颁布学前教育法，标志着学前教育进入“有专门 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 魏海政 通讯员 唐立宁）近日，山东省优秀课程设计研讨会在济宁市召开，会议旨在落实教育部《基础教育课程教学改革深化行动方案》，促进国家课程方案向学校课程实施 。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
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 科研人员通过地基雷达实验估算月球南极永久阴影区潜在水冰含量
下一篇： 脑机接口柔性微电极植入机器人研发成功