近日，我室朱艳秋教授、王南南副教授团队在Cu基纳米催化材料研究方面取得重要进展，研究成果以“Embedding Reverse Electron Transfer Between Stably Bare Cu Nanoparticles and Cation-Vacancy CuWO4”为题发表在材料领域国际顶级期刊《Advanced Materials》（中科院一区，IF=27.4）上。该成果通讯作者分别是清华大学彭悦副研究员、我室王南南副教授和滑铁卢大学Yimin A. Wu博士。该研究工作得到了中国国家自然科学基金、加拿大自然科学与工程研究理事会等支持。
铜纳米粒子（CuNPs）在电子、能源和催化领域受到广泛关注。然而，传统合成的铜纳米粒子在应用中面临着一些挑战，如表面钝化和团聚，从而影响了其物理化学特性的功能性。本文通过在阳离子空位CuWO4支持物上设计稳定裸露的纳米铜嵌入界面来解决上述问题，从而诱导出强烈的金属-支持物相互作用和反向电子转移。各种原子尺度的分析直接证明了嵌入式Cu NPs具有负电荷和阴离子氧保护层的独特电子结构，从而缓解了环境空气中的氧化、高温团聚和CO中毒吸附等典型降解途径。另外动力学和原位光谱的研究表明，嵌入式电子富集铜氮氧化物在CO氧化过程中遵循典型的Eley-Rideal机制，与传统铜氮氧化物的Langmuir-Hinshelwood机制形成鲜明对比。阴离子氧层中的库仑斥力推动了这一机理转变，使其能够与气态CO直接反应，形成易于解吸的单阳离子碳酸盐。
朱艳秋教授领衔的交叉学科创新团队致力于解决新能源在环境领域的前沿基础性科学问题和关键技术，旨在通过学科交叉实现材料至器件层面的整体解决方案，推动相关领域取得突破性进展。近年来在Materials Science & Engineering R,Advanced Materials,Advanced Functional Materials, Applied Catalysis B, Chemical Engineering Journal等国际期刊上发表多篇高水平论文。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202412570
