利用纳米空间限域效应或金属-载体界面作用可以约束金属纳米团簇，使其能够在高温等苛刻条件下保持稳定。但是这些策略同时会限制分子扩散、降低表面活性位点数量或弱化表面活化反应分子的能力，从而降低催化活性，表现出活性与稳定性之间的跷跷板效应。近年来，该团队在气氛诱导催化表界面结构动态演变的研究中取得系列进展，先后发现氧化气氛、加氢气氛等可以有效诱导金属催化剂的动态分散或氧化物催化剂的单层分散，并增强催化反应性能（J. Am. Chem. Soc.，2018；Nat. Commun.，2021；Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.，2022；J. Am. Chem. Soc.，2024；Nat. Commun.，2024）。团队进一步提出利用反应气氛来分散和稳定金属纳米团簇，揭示气体-金属-载体界面的动态限域效应。
本工作中，研究人员发现富氧的CO氧化反应气氛可以诱导银纳米颗粒再分散生成银纳米团簇，实现催化剂在反应中的原位活化。吸附在银团簇表面的活性氧物种和氧化物载体上的表面羟基在反应过程中不断被消耗（热脱附及与CO反应）和补充（气相O2和H2O分子表面解离），从而构成动态的吸附氧层和表面羟基基团，形成限域微环境稳定担载银纳米团簇。研究人员利用反应气氛动态稳定的担载Ag团簇，可以实现从室温到800度的超宽温区条件下CO完全转化，并展现出高温下（300度）超1000小时的高抗烧结能力。本工作展示了气体-金属-载体相互作用所产生的动态限域效应，为设计稳定且高活性的金属纳米簇催化剂提供了一种有效策略。
DICP科普一下
气氛限域
气氛限域，通常指的是通过特定的气氛环境对物质结构或反应过程进行限制或调控的现象。如何理解呢？我们以鸡蛋为例，一般来说，对于一个鸡蛋而言，蛋清和蛋黄是 “关键物”，受到蛋壳的保护，我们就可以理解为蛋壳“限域”了里面的“关键物”，使其不会受外界环境的影响而破败。
在催化领域，也有类似的“原理”，我们可以用某种相对刚性的物质来保护发挥关键作用的活性组分，例如把催化剂装进分子筛内部的孔道或者碳纳米管内，这就是通常所说的空间限域。但是空间限域也不尽善尽美，刚性结构在保护活性组分的同时，也可能在一定程度上阻碍活性组分充分发挥作用。
气氛限域则不同，是利用反应气氛环境的各种气体组分与催化剂之间的结合来调节化学反应，它更像一个灵活的“开关”，可以通过调节气体气氛环境，来“打开”或者“关闭”活性组分的某些特性，从而改变他们的“行为”方式。气氛限域是一种相对柔性和动态的调节方式，如同给活性组分提供了一个轻薄但有效的保护“壳”，不仅可以限域保护活性组分，还能够让活性组分充分发挥作用。（文/李荣坦 图/陈思）
