JACS：颗粒跳跃融合烧结新机制

本文探讨了在高温高压极端工况下，负载型金属纳米颗粒的烧结现象及其机制。传统理论认为烧结主要通过奥斯特瓦尔德熟化或颗粒迁移融合进行，但在工业催化条件下，其动态演化机制尚不明确。中国科学院上海高等研究院研究员高嶷团队采用反应环境动力学蒙特卡洛模拟方法和密度泛函理论，研究了锐钛矿型二氧化钛负载金纳米颗粒在高温高压一氧化碳环境中的原子级重构机理，并提出颗粒跳跃融合这一新的烧结机制。研究发现，在高CO压强和高温条件下，金纳米颗粒会脱离载体，通过空中跳跃实现颗粒融合，并在超越临界尺寸时重新沉积到载体表面。这一发现揭示了催化剂工况下烧结的新路径，并为理解极端工况下催化剂的热失活提供了新视角。