小伙伴们好!前段时间瑞士苏黎世联邦理工学院和国内一个团队合作,搞出了个大新闻。 氢原子在钯/金双金属催化剂表面跑过来跑过去的现象,其实对化工制药行业特别关键。过去大家都看不到它,是因为这事儿发生在纳米级界面上,普通光学设备根本不够格。 这回他们动用了针尖增强拉曼光谱(TERS),硬是把这个十纳米级的细节给“抓”下来了。这个成果直接发到了《自然•催化》杂志上。 怎么做到的?首先他们设计了个很特别的TERS探针,尖尖的是探针头,外面还包了一层金属壳。这个设计既保证了信号能被捕捉到,又不会吸附氢气影响结果。 他们用的是Pd/Au(111)模型催化剂,让巯基氯硝基苯在氢气里反应。结果发现了一件很有意思的事:活性不止在钯原子团簇上。 在距离Au/Pd界面约20纳米的Au(111)表面上,信号也很强。这说明氢分子先在Pd那边解离成原子,然后像被指挥一样长距离跑到Au表面继续干活。 理论计算也解释了为啥会这样:界面处的能量落差比较低。氢气更爱先在Pd那边把自己拆开,再“溢流”到Au那边去做后续反应。 未来展望的话,这个研究给设计双金属催化剂提供了新办法。只要把合金成分和界面距离调好,就能控制氢溢流的方向和速度。 这样一来就能把反应路径给优化了。随着针尖技术、超快光谱和机器学习的进步,催化剂开发以后不用瞎摸瞎撞了。 大家期待一下这个闭环模式吧!