Angew.:表面声波促进催化反应的研究

雨辰

2020-08-05

表面声波(SAW)可以操纵表面，在催化、传感器和纳米技术方面有潜在的应用。已有研究显示，在金属和氧化催化剂上的许多氧化和分解反应中，表面声波会大大提高催化活性和选择性，然而，催化促进机制尚未明确。

有鉴于此，莱布尼茨-汉诺威大学的Lucia Aballe R. Imbihl等人，研究发现可逆的表面结构变化被认为是促进催化作用的主要原因。

本文要点

1）使用频闪X射线光电子能谱显微镜，研究了在9 nm厚的铂膜上传播500 MHz的表面声波时亚纳秒功函数的变化。将功函数变化量化为455 µeV，如此小的变化可以排除由于弹性变形（应变）引起的电子效应在表面声波诱导的催化促进中起主要作用。

2）SAW的催化促进作用是由多种因素共同产生的。在第二组实验中，使用层状双金属Rh/Pt膜，发现SAW表面结构基本完好无损，它们通常不会导致不可逆转的结构变化。

3）SAW诱导了在多晶铂顶部上五层单层厚Rh膜的混合，这是由于当激发SAW时表面温度升高约75 K导致热扩散增强。

总之，该工作能够引发其他定量研究，有望揭示表面声波催化控制作用的潜在机理。

参考文献：

Bernhard von Boehn et al. On the Promotion of Catalytic Reactions by Surface Acoustic Waves. Angew., 2020.

DOI: 10.1002/anie.202005883

https://doi.org/10.1002/anie.202005883