碳載金屬納米顆粒（NP）是一類重要的多相催化劑。金屬和碳載體之間的相互作用影響整體材料性能，即催化性能。
在此，福州大學Xing Huang使用原位和異位透射電子顯微鏡(TEM)與原位X射線光譜(XPS)相結合，研究Ir/C催化劑中碳對金屬銥納米粒子的封裝。
文章要點
1）實時原子級成像可視化在真空中加熱Ir/C時顆粒重塑和碳載體石墨化程度的增加。根據原位TEM結果，在加熱過程中，碳涂層在Ir NP上生長，從大約10 ℃開始。隨著碳覆蓋層的形成，在800 °C時沒有觀察到Ir NP的燒結和遷移，但初始Ir NP在550 °C或以下燒結，即在與不完全顆粒封裝相關的溫度下。當溫度從800 °C降低到200 °C時，碳覆蓋層會起皺，該過程與顆粒表面重建相關，并且是可逆的，因此，通過將溫度升高回800 °C，可以使波紋碳覆蓋層變得平滑。
2）封裝的Ir NPs在析氫反應(HER)中的催化性能（活性和穩定性）高于Ir/C的初始（非封裝）狀態。總的來說，這項工作突出了目前正在研究的負載型貴金屬納米顆粒碳包封現象的微觀細節，并進一步證明碳包封是調節催化性能的有效措施。
參考文獻
Panpan Liu, et al, Carbon Encapsulation of Supported Metallic Iridium Nanoparticles: An in Situ Transmission Electron Microscopy Study and Implications for Hydrogen Evolution Reaction, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c10850
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c10850
