在原子水平上调节亚纳米金属团簇的结构是催化领域巨大的合成挑战和表征挑战。近日，西班牙瓦伦西亚理工大学Avelino Corma研究团队研究了如何调节限域在纯硅质MFI沸石的正弦10R通道的亚纳米级PtSn簇（0.5–0.6 nm）中Pt和Sn之间的精确相互作用，以实现最佳的催化性能。相关研究成果“Structural modulation and direct measurement of subnanometric bimetallic PtSn clusters confined in zeolites”近日发表在《自然·催化》期刊上（Nature Catalysis, 2020, DOI: 10.1038/s41929-020-0472-7）。

　　本文要点：

　　1）作者在限域在沸石中的PtSn团簇体系中引入部分还原的锡物种，使得该锡物种在金属/载体界面处与贵金属相互作用，从而实现催化性能的调节。

　　2）研究发现，将少量锡原子添加到铂团簇中，铂-锡团簇在较长时间内（> 6 h），H₂中，可以维持稳定，即使在高温（例如600 ℃）下。

　　3）为了了解亚纳米级Pt和Sn物种之间的相互作用，作者采用了多种表征技术，包括XAS，准原位透射电子显微镜（TEM）和CO红外（CO-IR）光谱。研究发现，亚纳米级PtSn团簇的结构特征中的细微变化（通过常规光谱技术无法立即看到）会极大地影响其丙烷脱氢性能。

　　该工作表明，亚纳米双金属簇在限域空间中的几何和电子结构可能与负载在开放结构载体上的相应纳米颗粒不同，这可能导致其独特的反应性。结合多种原位表征技术（例如EXAFS，IR和TEM等）对阐明含分离原子和/或簇的负载型催化剂中活性位点的性质至关重要。

　　（摘自纳米人）