近日，浙大化工学院肖丰收教授和王亮研究员团队，与华东理工大学的曹宵鸣教授、北京理工大学的马嘉璧教授等人合作，提出一种新的催化剂设计策略：在弱相互作用载体表面设计相对强作用位点，捕获反应气氛诱导的金属颗粒奥斯特瓦尔德熟化（Ostwald Ripening）中间体，以形成新的成核中心并逆转传统金属颗粒的烧结过程。研究论文Dealuminated Beta zeolite reverses Ostwald ripening for durable copper nanoparticle catalysts 刊登在Science杂志上（DOI: 10.1126/science.adj1962）。

基于铜纳米粒子的催化剂已广泛应用在工业当中，但在化学氛围中纳米粒子往往会烧结成较大的纳米粒子进而降低催化剂的性能。本文通过使用脱铝的Beta分子筛来负载Cu纳米颗粒（Cu/Beta-deAl），发现这些颗粒在200 °C的甲醇蒸气中变小，尺寸大小由~5.6 nm减少到~2.4 nm，这与一般的烧结现象大相径庭。另一方面，一种反向的奥斯特瓦尔德成熟的过程被发现，其中甲醇活化的可迁移铜位点被硅醇巢捕获，巢中的铜作为形成小纳米颗粒的新成核位点。这一特性与一般的烧结通道不同，从而在工业上制备了用于草酸二甲酯（DMO）加氢的稳定催化剂。

图：在弱相互作用载体表面设计相对强作用位点，捕获反应气氛诱导的金属颗粒奥斯特瓦尔德熟化(Ostwald Ripening)中间体，以形成新的成核中心并逆转传统金属颗粒的烧结过程

图：甲醇气氛诱导的大块铜表面原子向沸石分子筛表面迁移、分散的过程

（摘自浙江大学）