La dispersione ossidativa è stata ampiamente utilizzata nella rigenerazione di catalizzatori metallici sinterizzati e nella fabbricazione di catalizzatori a singolo atomo.

Il consenso sul processo di dispersione ossidativa include la formazione di specie mobili di ossido metallico da grandi particelle metalliche e la cattura di queste specie su una superficie di supporto. Tuttavia, il meccanismo di dispersione indotta dall'ossidazione deve ancora essere confermato tramite caratterizzazioni microscopiche elettroniche e/o spettroscopiche in situ.

Recentemente, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Fu Qiang e dal Prof. Bao Xinhe del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) dell'Accademia Cinese delle Scienze (CAS), in collaborazione con il Prof. Yang Bing del DICP e il Prof. Gao Yi dello Shanghai Institute of Applied Physics of CAS, hanno riportato la dispersione indotta dall'assorbimento di ossigeno di nanocluster di Ag metallici in una tipica atmosfera ossidativa.

I risultati sono stati pubblicati in Comunicazioni sulla natura il 3 marzo

Utilizzando metodi di imaging in situ come la microscopia elettronica a scansione ambientale (ESEM), e la microscopia elettronica a fotoemissione a pressione vicina all'ambiente di nuova concezione (NAP-PEEM), i ricercatori hanno scoperto che i nanofili di Ag su scala micron potrebbero essere dispersi in cluster di subnanometri sotto un'atmosfera di ossigeno.

Esperimenti ex situ hanno indicato che i nanofili di Ag sono stati convertiti in nanocluster AgOx. Al contrario, la spettroscopia fotoelettronica a pressione vicina all'ambiente in situ (NAP-XPS) ha dimostrato direttamente la presenza di uno stato transitorio di nanocluster di Ag metallici durante la dispersione ad alte temperature, mentre la formazione dell'ossido è avvenuta durante il processo di raffreddamento. È stata inoltre dimostrata la dispersione dinamica dei nanofili di Ag durante l'ossidazione della CO.

Sulla base di calcoli sperimentali e teorici, chemisorbimento di ossigeno dall'O ₂ l'atmosfera si è rivelata la forza trainante essenziale per la dispersione dei nanocluster di Ag metallici.

Questo lavoro fornisce una nuova comprensione del ruolo dell'O ₂ atmosfera in dispersione ossidativa, che è particolarmente importante per la previsione e il controllo della dispersione/ridispersione dinamica di catalizzatori metallici supportati in condizioni di reazione simili.