研究人员揭示了金属纳米粒子的水辅助氧化再分散

在高温下的氧化再分散长期以来一直用于多相催化，用于烧结金属催化剂的再生以及金属单原子和簇催化剂的合成。这些再分散过程需要相当大的能量输入。因此，寻求环保和节能的再分散战略仍然是当务之急

研究人员发现，在&gamma-Al2O3可以在RT下自发再分散。他们验证了在潮湿环境中载体表面的羟基化和Cu-OH物种的形成是驱动Cu纳米颗粒在γ-Al2O3表面。O2和H2O导致羟基化Cu物种的形成，加速了Cu原子在γ-Al2O3表面

此外，大多数支撑表面，如&gamma-Al2O3、SiO2和CeO2可以在潮湿的气氛中进行羟基化，形成丰富的表面OH基团，捕获迁移的Cu物种

气态H2O的“推动”（迁移）和“拉动”（锚定）效应促进了Cu物种在RT下从Cu纳米颗粒向Cu单原子的结构转变，从而增强了它们在逆水煤气变换（RWGS）和一氧化碳优先氧化（CO-PROX）反应中的催化活性

本研究强调了H2O在负载型金属纳米催化剂的动态结构演变中的重要作用，并开发了一种简单的策略，用于使用O2-H2O处理在RT下重新分散烧结的铜基催化剂，避免了传统高温再生过程的能耗

“水广泛存在于多相催化中，水在负载型金属纳米催化剂的动态结构演变中的作用不容忽视。应更多地关注在含水条件下可能发生的金属再分散/烧结，”傅教授说