导读
4月15日，中国科学院大连化物所张涛院士、黄延强研究员团队，联合刘伟研究员及南方科技大学王阳刚副教授等在Nature上发表多相催化的溢流效应研究重要进展。此前，4月1日，大连化物所孙剑研究员和葛庆杰研究员团队在Nature上发表合成气制低碳烯烃研究进展（）。
4月15日，上海大学机电工程与自动化学院新型显示技术及应用集成教育部重点实验室杨绪勇教授团队联合吉林大学吴雨辰教授团队与韩国首尔大学Tae-Woo Lee教授团队在Nature上发表了关于量子点超晶格及其显示应用方面取得的突破性研究进展。
1、大连化物所首次观测到金属/载体界面的体相氧溢流
溢流效应是多相催化反应的重要动态特征之一，通俗来说，就是催化剂中负载金属与载体之间会发生活性物质的扩散与迁移，这一过程直接影响催化反应的效率与结果。近日，中国科学院大连化学物理研究所张涛院士、黄延强研究员团队，联合刘伟研究员及南方科技大学王阳刚副教授等在多相催化的溢流效应认识上取得了重要进展。他们首次在原子尺度上观察并证实了金属/载体界面控制的体相氧溢流现象，明确了该现象在多相催化反应中的重要作用，并据此提出了金属-载体的“表面-界面-体相”协同催化的新机制。相关成果于北京时间4月15日发表在《自然》（Nature）。
截至目前，科学家对催化剂表面的溢流行为已有深入认识，但关于负载型金属催化剂的体相，特别是金属/载体界面是否存在类似的溢流过程，以及其如何影响催化反应仍是未解之谜。
本工作中，研究团队聚焦于高性能负载型Ru（钌）基催化剂的研发，利用原子分辨环境透射电镜，从原子尺度原位解析了Ru/rutile-TiO2（金红石型二氧化钛）中Ru单颗粒的氧化机制，并首次在该过程中观测到体相氧溢流，证实了载体中的晶格氧以空位介导的方式通过界面输运至金属颗粒。
与此同时，团队还建立了皮米精度原子应变矢量分析方法，高分辨定量解析了氧溢流的行为，并追踪到界面持续氧输运所引发的载体局域晶格动态应变，进而揭示了金属/载体界面对体相氧溢流的调控作用，阐明了界面结构适配是体相氧溢流通道畅通的保障。这种机制被证实广泛存在于氧化物相低晶格失配度的金属/载体界面催化剂体系，并在催化反应中发挥关键作用。
该研究基于显微可视化证据，发现了金属-载体三维体相参与催化过程的新机制，并揭示了界面结构对反应活性物质迁移的关键影响，为多相催化界面结构设计及动态反应特征提供了新的理论认识。
文章链接：https://www.nature.com/articles/s41586-026-10324-x
DICP科普一下
环境透射电子显微镜
普通透射电子显微镜像一位“真空摄影师”，它能把材料的原子结构拍得一清二楚，但前提是样品必须在高度真空的环境下“静止不动”。然而现实中的很多化学反应，比如汽车尾气净化、一氧化碳和二氧化碳转化等，往往需要在气体环境中、在高温条件下进行。这就好比让一位摄影师在海底拍火山喷发——既要看清水下的每一个气泡，又要忍受高温高压的环境。
具备原子分辨的环境透射电子显微镜正是为此而生的“特种摄影机”。它的核心本领是：在样品周围通入特定气体（如氢气、氧气），创造真实的化学反应环境，同时保持原子级的分辨率（约0.1纳米，相当于头发丝直径的百万分之一）。为了不让气体“跑”到真空柱里破坏成像，科学家在显微镜内设置了多道带小孔的隔板，每道隔板都配有独立真空泵。气体想从小孔“溜”出去时，每经过一道“门”就被吸走大部分，层层拦截后，几乎不再有气体残留，从而保证气体只分布在样品周围，而高真空区域的电子源不受干扰。
有了这台“摄像机”，科学家终于能“现场直播”催化剂在真实工作状态下的原子级演化过程。这些动态信息，是传统“静态照片”永远无法提供的。正因如此，原子分辨环境透射电子显微镜被誉为催化科学从“经验试错”走向“原子级精准设计”的关键工具之一。它让科学家不仅看到了催化剂“长什么样”，更看到了它 “怎么活动”。（文/王玮珏 图/陈思）
2、上海大学杨绪勇团队在Nature上发表突破性研究成果
4月15日，上海大学机电工程与自动化学院新型显示技术及应用集成教育部重点实验室杨绪勇教授团队联合吉林大学吴雨辰教授团队与韩国首尔大学Tae-Woo Lee教授团队以“Pixelated quantum-dot superlattice LEDs（像素化量子点超晶格发光二极管）”为题，在《自然》(Nature)国际顶级期刊上发表了关于量子点超晶格及其显示应用方面取得的突破性研究进展。
杨绪勇教授团队与合作者创新性地提出了“超晶格大面积组装-量子点器件像素化-显示系统集成”全链条解决策略，实现了像素化的超晶格量子点高分辨显示。通过开发有机配体-氟表面重构技术，制备出高效发光且形貌规整的菱形十二面体量子点；并利用液桥限域组装方法实现了面内长程有序、空间图案精确的量子点超晶格薄膜阵列。
该超晶格薄膜展现出了更低的能量无序度、更强的电子耦合能力以及超荧光等特性，实现了从无序跳跃输运向带状输运的转变，从而显著提升载流子注入与辐射复合效率，并有效抑制了高电流密度下的非辐射损耗与局部电荷积累，使器件在高亮度工作条件下仍能保持高效率与稳定性，突破了传统QLED中“亮度、效率与分辨率难以兼顾”的难题。基于该像素化超晶格构筑的QLED器件兼具高的发光效率(外量子效率>30%)、亮度(>10万cd m-2)与像素密度(>5000 PPI)。进一步，通过与薄膜晶体管(TFT)背板的一体化集成，成功制作出了高灰阶有源矩阵动态显示器。该研究实现了像素化量子点超晶格的精准自组装及可控的光电性质，为构建高性能、高分辨的全彩显示器提供了新材料体系与创新技术路径，展现出量子点超晶格在光电器件中应用的巨大潜力。
此次研究成果是由上海大学、吉林大学和首尔大学等单位联合攻关、合作完成。其中，上海大学为第一完成单位，上海大学杨绪勇教授、吉林大学吴雨辰教授与首尔大学Tae-Woo Lee教授为论文通讯作者；上海大学张成喜博士后（现为江苏科技大学副教授）、首尔大学曾庆森研究教授、中科大苏州高等研究院李辉博士后为论文的共同第一作者。研究成果得到了国家自然基金委青年科学基金A类项目、国家重点研究计划、上海市科委等资助。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-026-10392-z
来源：中国科学院大连化物所、上海大学
热门跟贴