基于对活性位点的组成或几何形状的认识，合理设计催化剂构型可以显著提高许多化学反应的催化性能。表面特征（例如平台，台阶，拐角或扭结位点）在决定基于金属纳米颗粒的催化剂的催化性能中起着主导作用。对于特定的反应，这些表面位点的每种类型可能具有独特的反应性。因此，确定活性物种的特定位点不仅具有根本的意义，而且对于开发具有理想性能的实用催化剂也至关重要。CO氧化对于基础研究和实际应用都非常重要。然而，由于Langmuir-Hinshelwood（L-H）反应的局限性，强吸附的CO抑制了O₂的活化，使得负载在惰性载体上的独特Pt物种在低温CO氧化方面无法获得令人满意的性能。

近日，中科院大连化物所林坚研究员，王晓东研究员，福州大学林森教授报道了采用改进的胶体沉积法合成了Al₂O₃负载的Pt纳米粒子催化剂，该催化剂在低温下CO转化率可达100%，反应速率远高于以往惰性载体负载的Pt催化剂。

文章要点

1）在详细表征和密度泛函计算的基础上，研究人员确定Pt(OH)物种以及扭结和梯形铂中心之间的协同作用是催化剂高性能的来源。扭结位上弱吸附的CO可与阶地上的OH基团反应生成CO₂，O₂在阶地上活化再生OH物种。

2）Pt扭结和平台位点的协同作用避免了CO和O₂之间的竞争性吸附，从而大大降低了CO氧化的反应壁垒

这项工作为Pt/Al₂O₃催化剂上有效的低温CO氧化活性的活性位点识别提供了深刻的见解。此外，位点协同作用和金属-OH物质的制备的概念可以促进针对各种重要催化反应的高效负载型金属催化剂的合理设计。

Yang Chen, et al, Identification of Active Sites on High-Performance Pt/Al₂O₃ Catalyst for Cryogenic CO Oxidation, ACS Catal., 2020

DOI：10.1021/acscatal.0c02253

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c02253