多相金属催化剂可以简单地分为三种类型: 负载型孤立原子、金属团簇和纳米颗粒。考虑到化学成分，双金属和多金属实体也广泛参与基础研究和工业应用。当将固体载体更改为多孔材料（例如沸石和MOF）时，金属实体将稳定在密闭空间中，其中金属实体被框架包围。在这种情况下，金属实体的结构(电子结构和几何结构)及其可及性将受到金属实体位置的影响。以封装在MFI沸石结构中的Pt团簇为例，Pt团簇可以位于三个可能的位置：相交空隙，直通道和正弦通道。在沸石等多孔材料中封装亚纳米金属实体(孤立的金属原子和几个原子的金属团簇)是稳定这些金属的一种有效策略，因此可以进一步用于各种催化反应。然而，由于沸石结构的复杂性和其在电子束下的低稳定性，获取包裹在沸石晶体中的亚纳米金属物种的原子级结构信息具有挑战性。

有鉴于此，西班牙瓦伦西亚理工大学AvelinoCorma教授等人，展示了扫描透射电子显微镜(STEM)技术的应用，该技术同时记录了高角度环形暗场(HAADF)图像和积分微分相衬（iDPC）图像，用于MFI沸石中亚纳米Pt和Sn物种的结构表征。

本文要点

1）该方法依赖于使用一个计算模型来模拟在不同条件下得到的结果，其中金属存在于沸石中的不同位置。这种成像技术可以同时获取重元素(Pt和Sn)和沸石框架结构的空间信息，从而可以直接确定亚纳米金属的位置。

2）此外，还介绍了其他光谱技术的组合，作为STEM–iDPC成像技术的补充工具，以获得对沸石结构中亚纳米金属物种的空间分布的整体理解和见识。

总之，这些结构上的见解可以为合理设计用于催化应用的均匀金属沸石材料提供指导。

参考文献：

Lichen Liu et al. structural characterization of isolated metal atoms and subnanometric metal clusters in zeolites. Nat. Protoc., 2020.

DOI: 10.1038/s41596-020-0366-9

https://doi.org/10.1038/s41596-020-0366-9