文档介绍：多相催化之界面设计
前言
界面，通常是指两相交界处，往往表现出不同于体相物质的特殊性质，因此备受研究者关注。特别是在多相催化领域中，界面在表面物种（电子、吸附分子、中间产物等）的键合、转化、转移过程有着重要作用。而合理的界面陷或者曲率大的表面处形核。并在苯乙炔的好氧氧化芳基化反应中，此杂化结构具有更优异的性能。
对于多重界面联用实现串联反应方面，Somorjai等人的思路是试图通过构建两个不同的金属-氧化物界面来实现耦合在一起的反应单元，从而实现串联反应，如下图所示，在硅基底上依次组装了Pt纳米晶和CeO2，巧妙地将Pt-SiO2和Pt-CeO2两个界面集成到一个纳米反应器上，实现了由甲醇和乙烯到丙醛的直接转化。此外，利用限域效应，反用负载型催化剂，构建氧化物-金属负载型催化剂也是一种有效手段。例如，包信和院士组设计了TMOx/Pt (TM= Fe, Co, and Ni)催化剂，其研究发现，在金属Pt表面控制沉积3 nm左右的氧化铁单层小岛，由于Fe与Pt原子间的相互作用，在一定条件下，可使得氧化亚铁稳定存在于Pt表面，并在氧化亚铁边缘形成不饱和配位的亚铁中心（CUF），通过DFT理论计算分析和实际催化反应，发现这种CUF中心吸附的分子氧仅需要很低的能量便可形成具有高活性的原子氧。他们认为，Fe与Pt间的强相互作用提供了一种本征力，维持了氧化亚铁的存在并生成了CUF。
金属-非氧化物界面
金属与非氧化物形成的界面主要形成于金属与碳材料、硫属化合物、氮化物、碳化物之间。碳材料的优点在于其可调控的电子特性，可以实现由金属、半金属到半导体特性，而硫属化物、氮化物、碳化物则属于半导体，常用作电子活性载体材料。但硫属化合物常被看做有毒物质，因为有时浸出的硫属物种与贵金属原子强烈配位并阻断活性位点。不过在低温条件下，特别是在光催化或电催化中，这种缺点可能会被避免。例如，在光催化制氢中，为了提高光生载流子的分离和迁移，常在硫属化合物表面沉积贵金属颗粒。当然，硫属化合物也可作为载体并负载贵金属，二者间的电子转移也会产生类似氧化物作载体时表现出的协同效应。此外，金属-硫族化合物异质结的相关研究也值得关注。特别是其尺寸、形貌、成分上的精细调控。比如在CdS纳米棒上生长Pt基合金，以及贵金属纳米晶晶面的选择性暴露。还有研究者实现了在CdSe纳米棒上选择性生长Ag纳米颗粒。金属-有机界面
在多相催化中，金属与配体间的相互作用（电子转移）已经被广泛研究。虽然很多情况下，金属纳米颗粒表面上的配位基会一定程度上限制催化活性，但也有研究证实，在液相反应中，纳米颗粒上的配位基可以调制催化剂的化学选择性和对映选择性。通过改变手性配体的构象、空间结构和电子性质，可使得纳米颗粒催化剂的反应活性和对映选择性显著变化。例如，Pt催化剂用金鸡纳生物碱衍生物进行表面改性，可用于α-***酯的不对称氢化。除了手性配体，在贵金属纳米催化剂上修饰非手性配体（例如烷基***和烷基硫醇）也可以改变它们的活性和选择性。例如，在Pt3Co纳米颗粒上修饰***，可实现α，β-不饱和醛的选择加氢，主要是由于长链伯***所带来的空间位阻，使催化剂表面更易与底物分子链端的C=O结合而非C=C（位于分子链中部）。另外，金属与硫醇的强相互作用可以同时提高选择性和反应活性。比如，在Pd纳米催化剂上，通过自组装的方法