稳定剂通常用于合成形貌和尺寸分布良好的纳米晶，使它们成为研究多相催化剂结构−活性关系的理想工具。虽然稳定剂可以同时影响纳米晶体的结构和大小，但很少有人强调这些稳定剂的性质如何影响催化性能。
基于此，英国卡迪夫大学Graham J. Hutchings报道了采用不同的聚合物（聚丙烯酸钠(PNaA)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)）和单体丙烯酸钠(NAA)作为稳定剂，合成了一系列TiO2负载的Au纳米颗粒（Au/TiO2）。
文章要点
1）研究发现，不管使用何种稳定剂，所有催化剂中Au的平均粒径均具有可比性，然而，这些催化剂对CO氧化的活性有显著差异。虽然Au/TiO2（none）催化剂具有较大的Au平均粒径，但其活性按照Au/TiO2(NaA) > Au/TiO2(PNaA) > Au/TiO2(none) > Au/TiO2(PVA) > Au/TiO2(PVP)的顺序依次递减，这表明聚合物物种的空间性质会导致活性中心堵塞。
2）通过紫外-可见光谱（UV−vis）、X射线光电子能谱（XPS）、原位漫反射红外傅里叶变换光谱（DRIFTS）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、X射线吸收光谱（XAS）和组成分析等综合实验，研究人员发现，Au/TiO2（NAA）和Au/TiO2（PNaA）催化剂活性提高的主要原因是其Au/TiO2中大量的低配位阶跃/扭结Au中心所致。值得注意的是，NaA和HAuCl4之间的电子相互作用促进了活性Au纳米颗粒的生成。
3）研究结果表明，稳定剂的物理化学性质可以深刻地影响固相固定法制备的负载型金属催化剂的反应活性。这些观察结果突出了不同稳定剂对负载型金属纳米粒子形貌的影响，并阐明了用PVA和PVP等常见形式制备的催化剂活性低的原因。
参考文献
Nating Yang, et al, Influence of Stabilizers on the Performance of Au/TiO2 Catalysts for CO Oxidation, ACS Catal.2021
DOI: 10.1021/acscatal.1c02820
https://doi.org/10.1021/acscatal.1c02820
