中国科学技术大学曾杰/严涵，新发Nature Materials！

超细纳米粒子（NPs）在多相催化领域引起了广泛的研究兴趣。然而，纳米粒子的本征烧结倾向一直是其催化稳定性的一大障碍。

2025年3月10日，中国科学技术大学曾杰、严涵在国际顶级期刊Nature Materials上发表了题为《Ultrafine metal nanoparticles isolated on oxide nano-islands as exceptional sintering-resistant catalysts》的研究论文。

该研究报告了一种在极端恶劣条件下保持高度分散的超细纳米粒子的隔离策略，氧化物纳米岛通过电荷吸引原理嫁接在催化剂载体和金属纳米粒子之间。

具体来说，LaO_x纳米岛在合成库中非常适合稳定Ru超细纳米粒子，表现出强大的粘附力，以最小化化学势并切断烧结路径。因此，在富含CO和H₂的条件下，超细Ru纳米粒子在Ru/LaO_x–SiO₂中被分离出来，在800°C下高效催化甲烷干重整反应400小时，并保持了1.4nm的平均尺寸。

这种隔离策略已被证明对许多其他金属在各种载体上都是有效的，为设计抗烧结催化剂开辟了一条实用的途径。

图1：纳米岛的设计原理及合成库

图2：HAADF-STEM表征

图3：DRM反应的催化性能

Zhou, T., Li, X., Zhao, J. et al. Ultrafine metal nanoparticles isolated on oxide nano-islands as exceptional sintering-resistant catalysts. Nat. Mater. (2025). https://doi.org/10.1038/s41563-025-02134-9