表面晶格约束效应加速氢溢出

氢溢出是表面吸附的氢物种从富氢位点到贫氢位点的动态迁移。它在许多涉及H的反应过程中起着重要作用。

为了提高涉及H的反应的催化性能，了解氢溢出的详细机理，了解氢如何转移以及哪些因素控制固体表面上的氢电导率非常重要。

近日，由中国科学院大连化学物理研究所(DICP)穆仁涛教授和傅强教授领导的研究团队通过表面晶格约束效应直接观察到氢溢出的加速。

这项工作于4月<>日发表在NatureCommunications上。

研究人员构建了条纹状的MnO(001)和网格状的Mn3O4(001)单层在Pt(111)衬底上，并研究了它们的氢溢出。

他们发现来自Pt的氢物种沿着MnO(001)上的条纹单向扩散，而在Mn上表现出各向同性的途径。3O4(001).

此外，通过在H中使用动态表面成像2大气中，他们发现氢在MnO上的扩散速度是Mn3O上的四倍。4，这是由一维表面晶格约束效应推动的。

理论计算表明，均匀和中等的O-O距离有利于氢扩散，而低坐标表面O原子抑制氢扩散。

“我们的研究说明了氧化物催化剂对氢溢出的表面晶格约束效应，并为提高氢气溢出效率提供了一条有希望的途径，”傅教授说。