载体可以通过各种金属-载体相互作用（MSIs）广泛影响甚至支配金属纳米粒子的催化活性、选择性和稳定性。然而，由于金属和载体的成分、大小和刻面都会影响MSI，因此，尚无法完全理解其潜在的机制。

近日，北京化工大学汪乐余教授，Guolei Xiang报道了以Ru/TiO₂为模型催化剂，论证了界面相容性在控制CO₂加氢反应的MSI模式、表面原子态、催化活性和选择性等方面的重要作用。

文章要点

1）研究人员以金红石(R-TiO₂)和锐钛矿型(A-TiO₂)为载体，以改变界面结构。RuO₂与R-TiO₂具有相同的晶格结构，因此具有很高的界面相容性，可以形成外延覆盖层。界面RuO_x物种可以起到锚固层的作用，加强Ru与R-TiO₂之间的界面结合。

2）对于CO₂加氢反应，研究人员发现Ru/TiO₂催化剂在空气中退火后，其催化活性和选择性都会发生相反的变化。在R-TiO₂上，Ru表现出CH₄的活性增强和优势选择性，而在A-TiO₂上，Ru表现出降低的活性和CO选择性。这种相反的催化性能清楚地表明，界面相容性可以改变MSI模式—Ru/A-TiO₂表现出正常的SMSI效应，而Ru/R-TiO₂表现出很强的界面耦合。

参考文献

Zhou, J., Gao, Z., Xiang, G. et al. Interfacial compatibility critically controls Ru/TiO₂ metal-support interaction modes in CO₂ hydrogenation. Nat Commun 13, 327 (2022)

DOI：10.1038/s41467-021-27910-4

https://doi.org/10.1038/s41467-021-27910-4