中科院大化所两维限域催化理论研究取得新进展

最近，中国科学院大连化学研究所催化国家重点实验室研究员付强和鲍新河院士团队在二维受限催化理论研究方面取得了新的进展。相关结果发表在《美国国家科学院院刊》上。

催化活性中心所处的微环境可以限制催化体系的物理和化学状态，从而有效地调节催化性能。这种“受限催化”效应是在多相催化中发展起来的新概念，已经在零维分子筛微孔和一维碳纳米管腔受限催化系统中得到广泛验证和应用。

近年来，该团队在表面科学实验研究的基础上，发现了二维材料限制下的分子嵌入和催化反应增强现象，并提出了二维限制催化效应。基于实验结果，密度泛函理论被进一步用于理解受限催化。发现受限状态下金属表面分子吸附弱化的一般规律是由于二维材料与金属表面之间的范德华效应，导致二维受限微环境中吸附分子的不稳定性。同时，二维材料涂层改变了金属表面的势能分布，也影响了分子吸附。

结果表明，受限微环境与催化体系之间的弱相互作用显著影响体系中活性分子的相互作用，能够有效调控微环境中的催化反应，为高效纳米催化剂的设计提供重要的科学参考。