研究固体材料表面的氢转移过程，以及控制固体材料表面的导氢能力是提高氢参与的催化反应的关键，但是通常固体材料，尤其是纳米粉末氧化物催化剂表面的结构非常复杂，导致研究氢转移和导氢性能的研究非常困难。

有鉴于此，中科院大连化学物理研究所傅强（Qiang Fu）、慕仁涛（Rentao Mu）等在Pt(111)基底修饰单层条纹结构MnO(001)和网格结构Mn₃O₄(001)，研究氢溢流性质。

本文要点

（1）

通过原子尺度成像表征，发现沿着MnO(001)的条纹结构，氢物种以方向一致的方式从Pt转移，但是在Mn₃O₄(001)晶面的氢溢流呈现各向异性。

在H₂气氛中的动态表面成像结果显示，MnO表面的氢扩散速率达到Mn₃O₄表面氢扩散速率的4倍，这种增强的氢扩散速率来自于一维表面晶格限域效应。

（2）

理论计算发现，低配位表面氧原子阻碍氢扩散，均匀的中等O-O间距促进氢扩散。这项工作展示了氧化物催化剂表面晶格限域效应对氢溢流的影响，为改善氢溢流效率提供一种方法。

参考文献

Yijing Liu, Rankun Zhang, Le Lin, Yichao Wang, Changping Liu, Rentao Mu & Qiang Fu, Direct observation of accelerating hydrogen spillover via surface-lattice-confinement effect, Nat Commun 14, 613 (2023)

DOI: 10.1038/s41467-023-36044-8

https://www.nature.com/articles/s41467-023-36044-8