Oxidative redispersion at elevated temperatures has long been utilized in heterogeneous catalysis for the regeneration of sintered metal catalysts and the synthesis of metal single atom and cluster catalysts. These redispersion processes require a conside
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
中国科学院（CAS）大连化学物理研究所（DICP）的付强领导的一个研究小组揭示了在室温下通过形成氢氧化铜（RT）来实现Cu颗粒的水辅助氧化再分散。这项研究发表在《自然通讯》上研究人员发现，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