晶体结构
超微粒子的晶体结构与催化的关系一直是催化研究者十分重视的问题。Allpress 和 Sanders 根据能量最低原理计算推测了金属微粒的形状,结果为:3 个原子构成的粒子呈三角形;4 个原子的为正四面体;7 个原子的为五角双锥;13 个原子的为正二十面体。粒径为 4.0nm 的仍以正二十面体最为稳定。这些在后来的电镜实验中都得到验证。多元体系的超微粒子晶体结构随制备条件的不同而异。同种化合物的粒子有的呈针状,有的呈球状、片状、板状等,有时甚至晶格类型也不一样。
最令人感兴趣的是对具有确定粒子模型的超微粒子催化性质的探索。日本科学家已发现不同条件下制得的不同晶格类型的 CdS 超微粒子其光解水效果有明显的不同。另外,晶粒形状不同,其不同晶面露置程度也不同,对催化反应的活性和选择性同样会产生很大影响。Lyon 和Mclean 曾分别对Boudart 在两种不同条件下制备的Pt 高分散体系进行研究,因为这两个体系对新戊烷的异构表现出不同的催化活性。结果表明, 活性较高的体系(111)面原子所占比例较大,而在单晶上进行同样反应也恰恰是(111)面活性最高。
乐观的看法是,超微粒子催化行为的研究很可能沟通均相催化与多相催化研究。