Nature：大连化物所、南方科技大学突破催化瓶颈，原子尺度观测到体相氧溢流

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中科院大连化物所张涛院士、黄延强研究员团队，联合南方科技大学等单位在多相催化溢流效应研究上取得世界级突破，首次在原子尺度观测并证实金属/载体界面控制的体相氧溢流，提出全新“表面—界面—体相”协同催化机制，成果发表于国际顶级期刊《自然》。

溢流效应是决定催化反应效率的核心动态过程，此前学界仅深入研究催化剂表面溢流，对体相及界面的溢流机制长期未获直接证据。本次研究以钌/金红石型二氧化钛（Ru/TiO₂）催化剂为对象，借助原子分辨环境透射电镜，原位解析Ru单颗粒氧化过程，直接观测到体相氧溢流：载体晶格氧以空位介导方式，经金属/载体内部界面输运至金属颗粒。

团队创新建立皮米精度原子应变矢量分析法，精准定量解析氧溢流行为，捕捉到界面氧输运引发的载体局域晶格动态应变，证实界面结构适配是保障氧溢流通道畅通的关键。该机制在低晶格失配度的氧化物基金属/载体催化剂体系中广泛存在，对催化反应起核心调控作用。

此项突破以显微可视化证据，首次揭示金属/载体三维体相参与催化的新规律，阐明界面结构对活性物质迁移的决定性影响，填补了多相催化基础理论空白，为高效催化剂界面设计、催化反应精准调控提供全新理论支撑，对能源转化、化工合成、环境催化等领域具有重要指导价值。

研究得到国家自然科学基金、中科院先导专项等项目支持，是我国在催化基础科学领域的又一标志性成果，大幅提升了我国在多相催化前沿研究的国际引领地位。

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