尽管氧化物-载体相互作用已经得到广泛认可，但相互作用背后的机制仍有待充分探索。强氧化物-载体相互作用(SOSI)已在少数文献中被提及，但与强金属-载体相互作用(SMSI)概念中的系统和全面研究相比，对这种现象的基本理解非常有限。
此外，先前的研究表明，关于氧化物或金属表层与氧化物载体的相互作用，已经报道了许多不同的现象。然而，对金属-载体和氧化物-载体相互作用的比较研究尚未被考虑，确定氧化物载体何时与金属或氧化物强烈相互作用是重要的，但仍然难以捉摸。
近日，中国科学院大连化物所包信和和傅强等揭示了金属-载体体系和氧化物-载体体系的不同相互作用，表明载体体系在与金属催化剂的相互作用中是活性的，但在与氧化物催化剂的相互作用中是惰性的。
实验结果表明，在含H2和含O2气氛下，Pt物种可以很好地稳定在CeO2上，但在SiO2上发生烧结，表明CeO2是活性的，而SiO2在Pt-载体相互作用中是惰性的。另一方面，负载在SiO2上的CoOx在空气中和CO2加氢生成CO过程中都能保持低价的Co2+态，表明CoOx与SiO2之间存在强相互作用。
然而，CoOx层与CeO2的相互作用较弱，在CO2加氢反应生成CH4过程中很容易还原成金属Co。因此，CoOx-载体相互作用中SiO2是活性的，但CeO2是惰性，这违背了Pt/氧化物系统中的现象。
本文系统研究了负载在不同氧化物上的Pt和CoOx纳米催化剂的稳定性，结果表明，氧化物载体的还原性可以用来描述催化剂与载体的相互作用。具有高还原性或低金属-O键强度的氧化物载体与Pt及其它金属有强烈的相互作用，显示出较高的金属亲和性。相反，低还原性或高金属-O键强度的氧化物载体与CoOx及其它氧化物有很强的相互作用，具有较高的亲氧性。
综上，该研究提供了对金属-载体和氧化物-载体相互作用的详细理解，从而为载体催化剂的合理设计提供指导。
Oxide support inert in its interaction with metal but active in its interaction with oxide and vice versa. Journal of the American Chemical Society, 2025.DOI: 10.1021/jacs.4c17075
包信和，理学博士，研究员，博士生导师。1987年获复旦大学理学博士学位；1987-1989年在复旦大学化学系任教；1989-1995年获洪堡基金资助在德国马普协会柏林FRITZ-HABER研究所进行合作研究；1995年至今，在大连化学物理研究所工作，任催化基础国家重点实验室研究员，博士生导师，所学术委员会主任，洁净能源国家实验室（筹）能源基础和战略研究部部长，中国科学院研究生院教授；2000年8月至2007年2月，任中国科学院大连化学物理研究所所长；2009年4月至2014年6月任中国科学院沈阳分院院长；2015年7月至2017年6月任复旦大学常务副校长；2017年6月至2024年10月任中国科学技术大学校长。2009年当选为中国科学院院士；2011年当选为发展中国家科学院院士；2016年当选为英国皇家化学会荣誉会士。
发现和阐述了纳米限域条件下催化剂活性中心的结构、电子特性和催化活性间的关联机制和作用规律，在国际上首次提出了“纳米限域催化”概念，并在一维碳管、二维界面和三维晶格中获得拓展和完善，初步形成了理论体系。以此概念为指导，带领团队发展出了高性能的一氧化碳选择氧化催化剂；创制晶格限域的单铁催化剂，实现了甲烷无氧转化直接制烯烃和高值化学品；首创氧化物和分子筛纳米复合催化剂和催化过程，成功实现煤基合成气一步转化直接制低碳烯烃。为碳基资源的高效、清洁利用开辟了新途径，在国际学术界和产业界形成了重大影响。
傅强，博士生导师，纳米与界面催化研究中心主任。1996年和2000年在北京理工大学分别获得学士和博士学位；2000年到2006年先后在德国马普学会金属研究所和Fritz Haber研究所做博士后研究；2006年受聘到中国科学院大连化学物理研究所工作至今。多年来围绕催化与表界面科学开展研究，在微观尺度上对气固热催化和液固电化学等表界面过程进行原位和动态表征，创新界面限域催化等基础概念，发展原位动态表面研究新技术。
自1999年以来共发表论文240余篇，部分工作发表在Nature、Science 、Nat Nanotech、JACS、Nat Commun、PNAS等国际知名期刊上，引用20000多次。先后任Applied Surface Science和Journal of Physical Chemistry Letters副主编，Nano Research、Surfaces、Chemistry-Methods、Chinese Journal of Catalysis等期刊编委。主持国家重大科研装备研制项目、国家自然科学基金重点项目等各类项目20余项，目前为国家重点研发计划“金属氧化物纳米及团簇结构的表界面催化研究”项目负责人。作为核心成员，荣获国家自然科学一等奖、全国创新争先奖牌、辽宁省自然科学一等奖；获国家自然科学基金杰出青年基金和优秀青年基金资助；辽宁省“兴辽英才”创新领军人才。2024年入选中国化学会会士。