负载型金属纳米颗粒(NP)催化剂在燃料生产、精细化学合成、污染物去除和太阳能收集等一系列工业重要反应中发挥着重要作用。

构建强金属支撑相互作用的新途径

然而,金属纳米粒子倾向于在苛刻的反应条件下烧结和/或浸出,导致催化剂失活,特别是对于具有低塔曼温度的金属(例如,Au、Cu)。失活催化剂的再生是一个复杂且昂贵的过程;因此,稳定金属物质以防止烧结和浸出是极其重要的。

SMSI已被广泛用于稳定金属NPs以防止烧结和/或浸出。除了经典的高温还原方法外,近年来还开发了许多构建新型SMSI的新途径。

考虑到SMSIs在稳定负载型金属纳米颗粒催化剂中的重要性,Wang等人。总结了构建SMSIs的不同新策略。解决了它们在稳定金属纳米粒子和调制几何/电子结构方面的优势。此外,还特别讨论了SMSIs形成背后的驱动力,并提出了构建新型SMSIs的当前挑战和未来前景。

作者将构建SMSI的新途径分为四个方面,包括氧化强元支持相互作用(O-SMSI)、吸附质介导的SMSI(A-SMSI)、反应诱导的SMSI和湿化学SMSI(wcSMSI)。

这些新型SMSI具有与经典SMSI相似的特性,但在概念上有所不同,因为避免了高温还原以诱导金属纳米颗粒的包封。这些新型SMSI背后的SMSI形成机制不同,有助于未来开发更高效的负载型金属催化剂。

作者强调,未来关于SMSI研究的工作可能需要重点关注SMSI结构的精细控制以提高催化性能,并使用操作表征技术来识别催化剂在不同气氛下的动态结构,以关联结构-性能相互作用。

此外,应进一步研究SMSI形成背后的机制,以指导合成更有效的负载型金属催化剂。