近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所碳資源小分子與氫能利用創(chuàng)新特區(qū)研究組副研究員孫劍、俞佳楓團(tuán)隊(duì)利用火焰噴射法(Flame Spray Pyrolysis，F(xiàn)SP)的高溫淬火過(guò)程，將金屬氧化物中的晶格氧鎖定在亞穩(wěn)態(tài)，從而大幅增強(qiáng)了晶格氧的活性，使CO氧化反應(yīng)速率比傳統(tǒng)催化劑的反應(yīng)提高了10倍。

由氧化物中晶格氧參與的氧化還原循環(huán)廣泛存在于催化氧化反應(yīng)中。其中，晶格氧的釋放速率是反應(yīng)的速控步驟，因此，增強(qiáng)晶格氧的活性，從而加速氧化還原循環(huán)，是促進(jìn)催化氧化反應(yīng)的重要手段。該團(tuán)隊(duì)利用高溫淬火的方法，在保證氧化物晶體穩(wěn)定形成的同時(shí)，削弱了氧化物中金屬—氧之間的相互作用，使晶格氧處于過(guò)飽和的亞穩(wěn)定狀態(tài)。新鮮制備的Ce-Zr固溶體氧化物中未發(fā)現(xiàn)氧空位，亞穩(wěn)態(tài)的晶格氧可穩(wěn)定存在，而在相對(duì)溫和的條件下(如低溫還原、真空處理、擔(dān)載金屬等)即可釋放出大量活潑氧，為CO催化氧化反應(yīng)提供更多的活性位。研究發(fā)現(xiàn)，與共沉淀法制備的Ce-Zr氧化物相比，采用FSP方法制備的氧化物所能提供的氧空位數(shù)量增加了19倍。該研究成果為新型氧化物催化材料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供了新思路。

金屬氧化物是指氧元素與另外一種金屬化學(xué)元素組成的二元化合物，如氧化鐵(Fe2O3)、氧化鈉（Na2O）等。

金屬氧化物在日常生活中應(yīng)用廣泛。生石灰是一種常用的干燥劑，也可用于消毒；氧化鐵(Fe2O3)俗稱鐵紅，可作紅色顏料；一些工業(yè)過(guò)程中應(yīng)用的催化劑也是金屬氧化物。金屬氧化物是金屬元素和氧元素結(jié)合形成的化合物。包括鉑，金在內(nèi)的所有金屬都有相應(yīng)的金屬氧化物。變價(jià)金屬一般有多種氧化物，例如，鐵元素具有氧化亞鐵(FeO)、氧化鐵2種氧化物（Fe3O4是鐵酸亞鐵，屬于鹽類）。

金屬氧化物是指由金屬元素與氧元素2種元素組成的氧化物，例如：鈉與氧形成氧化鈉。堿性氧化物是指能與酸起反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。堿性氧化物一定是金屬氧化物，氧化鈣、氧化鈉、氧化鎂、氧化鋇、氧化鐵、氧化銅等大多數(shù)金屬氧化物是堿性氧化物，氧化鋁、氧化鋅等例外，為兩性氧化物，不能說(shuō)金屬氧化物一定是堿性氧化物，如Mn2O7是金屬氧化物，但它是酸性氧化物，對(duì)應(yīng)的酸是高錳酸。

活潑金屬氧化物是離子型化合物，形成離子晶體，熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都較高。

金屬氧化物是一類重要的催化劑，在催化領(lǐng)域中已得到廣泛的應(yīng)用，將金屬氧化物納米化后，其催化性能更加優(yōu)良，可以預(yù)見(jiàn)，納米金屬氧化物將是催化劑發(fā)展的重要方向。