碳载金属纳米颗粒（NP）是一类重要的多相催化剂。金属和碳载体之间的相互作用影响整体材料性能，即催化性能。

在此，福州大学Xing Huang使用原位和异位透射电子显微镜(TEM)与原位X射线光谱(XPS)相结合，研究Ir/C催化剂中碳对金属铱纳米粒子的封装。

文章要点

1）实时原子级成像可视化在真空中加热Ir/C时颗粒重塑和碳载体石墨化程度的增加。根据原位TEM结果，在加热过程中，碳涂层在Ir NP上生长，从大约10 ℃开始。随着碳覆盖层的形成，在800 °C时没有观察到Ir NP的烧结和迁移，但初始Ir NP在550 °C或以下烧结，即在与不完全颗粒封装相关的温度下。当温度从800 °C降低到200 °C时，碳覆盖层会起皱，该过程与颗粒表面重建相关，并且是可逆的，因此，通过将温度升高回800 °C，可以使波纹碳覆盖层变得平滑。

2）封装的Ir NPs在析氢反应(HER)中的催化性能（活性和稳定性）高于Ir/C的初始（非封装）状态。总的来说，这项工作突出了目前正在研究的负载型贵金属纳米颗粒碳包封现象的微观细节，并进一步证明碳包封是调节催化性能的有效措施。

参考文献

Panpan Liu, et al, Carbon Encapsulation of Supported Metallic Iridium Nanoparticles: An in Situ Transmission Electron Microscopy Study and Implications for Hydrogen Evolution Reaction, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c10850

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c10850