在本工作中,研究人员在Pt(111)衬底表面构建MnO(001)和Mn3O4(001)单层结构。近常压扫描隧道显微镜(NAP-STM)原位成像显示,在MnO(001)表面氢物种沿着晶格条纹一维扩散,而在Mn3O4(001)表面上呈现出二维扩散特征,并且在MnO(001)上的扩散速率是Mn3O4(001)上的4倍。理论研究表明,氧化锰表面晶格中合适的O-O间距有利于氢扩散,而存在低配位表面O原子则抑制氢扩散。本工作揭示了氧化物表面晶格限域效应对氢溢流的促进作用。
相关研究成果以“Direct observation of accelerating hydrogen spillover via surface-lattice-confinement effect”为题,于近日发表在《自然—通讯》(Nature Communications)上。该成果的共同第一作者是我所502组博士研究生刘怡敬、张燃焜和博士后林乐。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中科院碳中和光子科学中心等项目的资助。(文/图 慕仁涛、刘怡敬)
文章链接:https://doi.org/10.1038/s41467-023-36044-8
文章来源:大连化物所
傅强,中国科学院大连化学物理研究所研究员。1996年和2000年在北京理工大学分别获得学士和博士学位;2000年到2006年先后在德国马普学会金属研究所(Max Planck Institute for Metal Research)和Fritz Haber研究所(Fritz Haber Institute of the Max Planck Society)做博士后研究;2006年受聘到中国科学院大连化学物理研究所工作,2008年获中国科学院"百人计划"择优支持终期评估获优秀。现为催化基础国家重点实验室研究员,博士生导师,大连洁净能源国家实验室仿生能源材料与系统研究组组长。1999年获首届中国科学院奖学金;2000年获德国马普奖学金;2008年获首届中科院沈阳分院优秀青年学者奖;2011年获辽宁青年科技奖;2012年获得国家自然科学基金委优秀青年基金资助。
慕仁涛,男,博士,研究员。2006年毕业于山东师范大学,获化学学士学位;2012年毕业于中国科学院大连化学物理研究所,获得物理化学专业博士学位,师从包信和院士和傅强研究员。2012年至2015年在美国西北太平洋国家实验室从事博士后研究工作,2016年加入天津大学工作,2019年加入大连化物所。研究方向:(1)氧化物缺陷结构的科学构筑及其催化性能的多尺度调变;(2)单原子催化的动态可视研究;(3)多相催化中的水科学。在JACS,Angew. Chem.,Sci. Adv.,Nat. Commun.,PNAS,Chem. Soc. Rev.,ACS Catal.等学术期刊上发表论文60余篇,申请发明专利10余项。