中国科学技术大学曾杰教授团队在单原子催化晶面效应的研究中取得了显著进展。该团队通过精确的制备方法，在二氧化铈的特定晶面上实现了铂原子的定向沉积，揭示了不同晶面上铂单原子的催化性能差异。这一发现为催化剂的设计提供了新的思路，相关成果发表在《德国应用化学》杂志上。

研究中，团队利用液相浸渍法和紫外光沉积技术，分别在二氧化铈的(111)和(100)晶面上制备了铂单原子催化剂。实验结果显示，不同晶面上的铂单原子在一氧化碳催化氧化反应中表现出显著的性能差异，这主要归因于铂-氧配位环境的不同。

二氧化铈的表面物理化学性质，如原子排布和储氧特性，与其暴露的晶面密切相关。因此，晶面效应对负载金属物种的催化性能有重要影响。研究团队通过球差电镜和模拟电镜照片等技术手段，成功证实了铂原子在二氧化铈不同晶面上的特定沉积。

此外，氢气程序升温还原实验和理论计算进一步揭示了铂原子在不同晶面上的稳定性差异，其中(100)晶面上的铂原子表现出更高的还原温度。这项研究不仅丰富了对单原子催化晶面效应的认识，也为开发高性能催化剂提供了重要的理论依据和实验指导。

该研究得到了科技部、国家自然科学基金委、中国科学院等机构的资助，曾杰教授、贾春江教授、刘锦程研究员为论文的通讯作者，严涵副研究员、雷昊凡博士生、秦学涛本科生为共同第一作者。