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固體金無催化活性，科學(xué)家曾一直認(rèn)為金是化學(xué)惰性的。直到1995年，日本科學(xué)家Faruta研究發(fā)現(xiàn)氧化物負(fù)載的金納米顆粒具有優(yōu)異的低溫(室溫及以下)催化氧化CO(2CO + O₂ → 2CO₂)活性，至此金催化才引起人們的廣泛關(guān)注。CO氧化生成CO₂是一個劇烈的放熱反應(yīng)，但由于氧化過程具有較高的能壘(主要由于O₂的活化和解離)，此反應(yīng)室溫下無法自發(fā)進行，因此，人們對納米金催化反應(yīng)機制產(chǎn)生了極大的興趣?？茖W(xué)家為此開展了大量研究，但由于實際催化劑表面結(jié)構(gòu)復(fù)雜、活性位點數(shù)目少、壽命短，利用常規(guī)實驗手段難以捕捉，在原子分子水平認(rèn)識反應(yīng)機理極具挑戰(zhàn)。在微觀層次，化學(xué)鍵的斷裂和形成一般發(fā)生在由幾個到數(shù)十個原子形成的催化活性中心處，原子團簇可作為實際催化活性位的理想模型。氣相團簇反應(yīng)可在真空條件下進行，是獲得相關(guān)異相催化反應(yīng)機制的有效途徑。我們成功制備了中性金-鈦異核團簇催化劑(AuTi₂O_3-6)，在排除電荷干擾條件下，明確了金奇特的催化行為：催化過程中，金原子帶著CO在團簇上移動，AuCO單元的動態(tài)移動可尋找到最有利的反應(yīng)位，有效降低了反應(yīng)能壘；同時，金可通過有效存儲和釋放電子促進催化氧化。研究結(jié)果得到專家的高度評價，所得反應(yīng)機制對于優(yōu)化相關(guān)催化劑具有重要的理論指導(dǎo)意義。