由于严重的烧结问题，高温耐久的Cu基催化剂的合理设计一直是人们追求的目标。通过经典的强金属-载体相互作用（SMSi）是在金属表面固定纳米颗粒的一种有效方法。然而，在不可逆烧结之前，Cu颗粒被认为不太可能形成经典的SMSI。

近日，中科院大连化物所Jian Sun，Yuefeng Liu，日本富山大学Noritatsu Tsubaki报道了设计了一种超稳定的Cu基催化剂用于高温逆水煤气变换（RWGS）反应，Cu基催化剂由溅射重构的Cu活性金属和火焰制备的La掺杂的TiO₂载体组成。

文章要点

1）在金属方面，研究人员利用高能等离子体轰击溅射（SP）技术重构了纳米Cu粒子的电子结构，促进了电子从载体到金属的转移，并诱导了TiO_x物种的迁移。对于载体，火焰喷雾热解（FSP）法在淬火过程中强化了晶格畸变，显著提高了晶格氧的活性和TiO₂的还原性，从而弥补了Cu解离H₂能力较低的缺点。

2）研究人员在低温还原（300-500 °C）下，成功地实现了Cu纳米颗粒与LaTiO₂载体之间的经典SMSI。研究人员通过还原和氧化（redox）预处理过程中包覆、吸附和电子转移的可逆性质确定了经典SMSI的形成。

本研究为长期探索建立最终温度高达800 ℃的超稳定Cu基催化剂提供了一种可行的策略，为Cu在多相催化中的应用开辟了新的领域。

参考文献

Yu, J., Sun, X., Tong, X. et al. Ultra-high thermal stability of sputtering reconstructed Cu-based catalysts. Nat Commun 12, 7209 (2021)

DOI：10.1038/s41467-021-27557-1

https://doi.org/10.1038/s41467-021-27557-1