氧化分散（Oxidative dispersion）在多相催化中长期被用来实现烧结金属催化剂的再生，近年来还用于单原子催化剂的制备。目前主流观点普遍认为，金属氧化物的形成是诱导分散的关键因素，但是这些理解大多是建立在非原位表征结果之上。
本工作中，研究人员利用环境扫描电镜（ESEM）和团队自主研发的近常压光发射电子显微镜（NAP-PEEM）等原位成像手段，证实微米尺度的Ag纳米线在氧气气氛下可以分散成为亚纳米的团簇结构。非原位实验表明，Ag纳米线在氧气高温处理后表现为高分散的AgOx团簇。与此相反，原位近常压X光电子能谱（NAP-XPS）分析明确指出，Ag在673K氧气气氛诱导分散过程中仍保持金属态，而AgOx团簇的形成仅发生在降温过程中（400-300K）。密度泛函理论计算证实，金属Ag团簇表面的氧化学吸附是诱导并稳定其高分散状态的关键。本工作首次发现了“氧吸附诱导金属态原子级分散”的新机制，为金属态高分散催化剂的反应稳定性提供实验和理论依据。该机制对于Ag，Pd，Au等氧化物生成焓较小的金属催化剂具有普适性意义。
相关研究结果于3月3日发表在《自然-通讯》（Nat. Commun.）上。该工作得到了国家自然科学基金科学中心、科技部重点研发计划、中科院B类先导专项“能源化学转化的本质与调控”、洁净能源创新研究院合作基金等项目的资助。（文/图 李荣坦）
