近期，厦门大学化学化工学院郑南峰、傅钢、袁友珠课题组密切合作，在多相催化中的金属-载体界面效应研究取得新进展，发现“惰性”载体SiO₂与Cu之间存在可以数量级提升催化性能的活性界面，相关认识可用指导实用催化剂的构筑。相关结果“Interfacing with silica boosts the catalysis of copper”于8月22日发表在《自然·通讯》期刊上（Nat. Commun., 2018, 9, 3367, DOI: 10.1038/ s41467-018-05757-6）。 

　　金属催化剂对化学工业及社会的发展起到举足轻重的作用。目前实用的金属催化剂几乎均为负载型的，因此在设计催化剂时，除需调控金属的形貌与尺度外，还可通过载体调控来控制金属和载体的相互作用。一直以来，人们认为金属-载体的强相互作用容易发生在活性金属与可还原性的氧化物载体（如TiO₂、CeO₂、Fe₂O₃等）之间，或是在易形成表面氧缺陷的难还原氧化物载体（如Al₂O₃，La₂O₃等）上，而SiO₂则被认为是惰性载体，不易与金属纳米颗粒发生强相互作用，在催化过程中仅起到分散金属的作用。 

　　而在该项研究工作中，该科研团队打破这个多相催化领域的“定式”。他们巧妙地通过在商业铜颗粒表面包裹介孔SiO₂，构筑了Cu-O-SiO_x界面。Cu-O-SiO_x界面的存在，使得H₂易在Cu-O-SiO_x界面上形成Cu-H^δ-和SiO-H^δ+，带负电的Cu-H^δ-可亲核进攻酯基上的碳生成具有负电性的过渡态，而带正电的SiO-H^δ+物种则可有效稳定带负电的过渡态，进而促进酯基的氢化。SiO₂包裹的Cu催化剂表观活化能（107 kJ/mol）比未包裹Cu催化剂（189 kJ/mol）降低了近一半，使介孔SiO₂包裹的Cu颗粒催化剂的活性提高了近两个数量级（~80倍）。当用NaOH处理催化剂，利用Na⁺预先占据界面O原子时，界面加氢被阻碍，其活化能和同位素效应与纯铜体系相当，进一步证实了形成Cu-O-SiO_x界面的重要性。基于对界面加氢机制的理解，该团队进一步运用原位还原页硅酸铜和限制生长的策略，实现高效催化剂（Cu-PSNT@m-SiO₂）的制备。Cu-PSNT@m-SiO₂催化剂拥有最大化的Cu利用率和催化活性Cu-O-SiO_x界面，表现出极其优异催化性能：在280 ℃、高时空流速下，TOF高达6254 h^-1，而普通铜硅催化剂在此条件下的TOF仅为50 h^-1。