原位透射电子显微镜(in-situ TEM)在研究工况下材料的动态结构信息方面具有独特优势。通过与球差校正技术、高速记录相机、电子能量损失谱和原位质谱技术相结合,研究人员可以以原子空间分辨率、毫秒时间分辨率和亚电子伏特能量分辨率下,动态观察催化剂的结构演变。因此,in-situ TEM对于深入理解SMSI的微观机制至为重要,为设计和优化高效催化剂提供了宝贵的见解。
近日,北京科技大学王荣明教授和段嗣斌副教授团队系统综述并讨论了多相催化中SMSI的in-situ TEM研究。团队系统梳理了SMSI的关键研究历程(图一)和基本概念,并简要讨论其主要特征(图二)。在此基础上,简要概述了in-situ TEM技术的发展史,着重介绍了用于SMSI研究的原位表征方法(图三)。团队进一步探究了利用in-situ TEM研究SMSI的动态构建过程及其形成机制,聚焦于表面/界面原子构型和电荷转移的动态演化。在原子尺度上,分析了SMSI引起的结构变化,探讨了动态结构演变与催化性能之间的关系,并对in-situ TEM在SMSI研究中的未来发展方向进行了展望。
希望此综述文章能够启发更多SMSI领域的研究者,充分利用in-situ TEM技术,以更深入地理解SMSI相关现象的微观机制。这种深入的理解将有助于揭示SMSI如何影响催化剂的活性、选择性和稳定性,进而推动高效多相催化剂的设计和优化进程。
Jie Dai, Yifei Sun, Zhewei Liu, Yiyuan Zhang, Dr. Sibin Duan, Prof. Rongming Wang
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202409673