近日，我院杨扬教授团队利用多学科交叉研究方法，在表界面科学仪器研制与纳米材料原位表征领域取得进展。相关工作以“Subnanometer control and electrochemical mapping of a Pt monolayer catalyst for boosting ethanol oxidation”为题，发表于Science子刊《Science Advances》。
晶格间距是影响固体物性的重要参数，如何对其进行原子级精准调控是多个学科共同关注的问题。以催化剂为例，晶格间距的原子级细微变化，便可能显著影响其表界面吸附与催化反应性能。此前，科研工作者们通过采用元素掺杂、核壳结构和缺陷工程等手段，在纳米材料的应变调控方面已经取得许多重要进展。但是这些方法往往需要改变材料的成分，应变效应由此常与组分、配体等其他效应深度相互影响，导致应变的作用难以被单独厘清。
杨扬教授团队研制了机械可控裂结（MCBJ）与扫描电化学显微镜（SECM）的联用仪器。作为该仪器的一项示例性应用，研究团队在金基底表面构筑了铂单原子层结构，利用联用仪器的MCBJ模块对其连续施加拉伸应变，并通过SECM原位同步监测乙醇氧化反应活性随应变的变化。原位X射线衍射和有限元模拟等实验测量和理论计算结果，证实了该联用仪器具有在不改变材料成分的条件下，对铂单原子层的晶格间距进行原子级精准调控的能力。
该工作为固体材料的原子级设计与制造，和采用应力策略调控和挖掘固体材料的新物性与新功能，提供了一种仪器技术方案，丰富了表界面科学领域的研究手段。我院杨扬教授为论文通讯作者，智能仪器与装备学科2024级硕士研究生朱家玮，与机械工程学科2025级博士研究生张明为论文共同第一作者。该工作得到了国家基金委、福建省科技厅、深圳市科技创新局和表界面化学全国重点实验室等的资助和支持。
论文链接：https://doi.org/10.1126/sciadv.aeh8316
发布：2026年09月16日 14:21
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