高温下的氧化再分散长期以来一直用于多相催化，用于烧结金属催化剂的再生以及金属单原子和簇催化剂的合成。这些再分散过程需要大量的能量输入。因此，寻求环保节能的再分散策略仍然是当务之急。
中国科学院大连化学物理研究所付强研究组揭示了室温下通过形成氢氧化铜来实现铜颗粒的水辅助氧化再分散。该研究发表在《自然通讯》上。
研究人员发现，负载在γ-Al2O3表面上的Cu纳米颗粒可以在室温下自发再分散。他们证实，潮湿环境中载体表面的羟基化和Cu-OH物质的形成是驱动Cu纳米粒子在γ-Al2O3表面上RT再分散的关键因素。O2和H2O导致羟基化Cu物质的形成，加速了Cu原子在γ-Al2O3表面上的扩散。
此外，大多数载体表面，例如γ-Al2O3、SiO2和CeO2，可以在潮湿气氛中发生羟基化，形成丰富的表面OH基团，捕获迁移的Cu物种。
气态H2O的“推”(迁移)和“拉”(锚定)效应促进了室温下Cu物质从Cu纳米粒子到Cu单原子的结构转变，从而增强了它们在反向水煤气变换中的催化活性。RWGS)和一氧化碳优先氧化(CO-PROX)反应。
本研究强调了H2O在负载型金属纳米催化剂动态结构演化中的重要作用，并开发了一种使用O2-H2O处理在室温下再分散烧结铜基催化剂的简单策略，避免了传统方法的能耗高温再生过程。
“水在多相催化中广泛存在，水在负载型金属纳米催化剂动态结构演化中的影响不容忽视。应更加关注含水条件下可能发生的金属再分散/烧结。”付教授说。
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