近日，纳米与界面催化研究组(502)傅强研究员团队利用能源研究技术平台(DNL20)的原位紫外可见吸收光谱(UV-Vis）、环境扫描电镜(ESEM)等仪器，研究了氧化铝表面负载的Ag物种在含水气氛中的结构演变及相应的催化活性变化。发现常温下H₂O的引入会诱发Ag的自发团聚，而高温下H₂O的引入反而加速Ag的分散，阐释了水与载体相互作用促进其上金属迁移的相关机制。

图1.在UV-Vis的两种模式下监测Ag峰强度的变化(反映Ag结构的变化)

图2.在500Pa的O₂和H₂O/O₂中，利用ESEM准原位观测Ag纳米线的变化

本工作中利用能源研究技术平台(DNL20)的紫外可见近红外分光光度仪(Lambda-950)的两种检测模式，原位监测Ag/Al₂O₃在3% H₂O/O₂气氛中的结构变化。280nm和410nm处吸收峰强度的变化反应了银团簇和银颗粒含量的变化，证明了不同温度下Ag物种在各种状态之间的相互转变。利用环境扫描电镜(FEI Quanta 650)实现了200Pa下的原位观察和500Pa下的准原位观察，直观地看到了Ag纳米线在含水气氛中以更为显著的速度分散消失。

传统的Ag分散研究聚焦于锚定位点的分辨与控制，但很少有研究者讨论羟基对于Ag分散动力学方面的影响。该工作通过改变温度控制氧化铝载体表面的羟基类型，实现了室温下H₂O助Ag的迁移团聚以及高温下H₂O助Ag的迁移分散，证明了孤立羟基和耦联羟基在Ag迁移与锚定过程中的作用，对Ag的结构演变过程提供了新的见解。

相关工作以“Water promoted structural evolution of Ag nanocatalysts supported on alumina”为题发表在Nano research上。文章链接：https://www.sciopen.com/article/10.1007/s12274-023-5735-6。（文/图 刘聪辉）