研究人员利用CO/CH3I热处理，可实现活性炭高负载量（5 wt.% ）的Rh，Ir，Pt，Pd，Ru和Ag等贵金属纳米颗粒的单原子级分散。与上海应用物理研究所姜政研究员、嘉兴学院林祥松副教授合作，深入研究了Rh纳米颗粒的分散过程和分散机理，发现在CO/CH3I作用下，该Rh纳米颗粒会自发逐渐分散为Rh(CO)2I3(O–AC)的单核络合物以及少量的Rh(CO)I4(O–AC)。

　　负载型贵金属催化剂广泛应用于各种多相催化反应中。然而，由于中毒、积碳和烧结等原因，经常会导致金属纳米颗粒(NPs)失活，其中NPs通过奥斯特瓦尔德的熟化过程发生聚集是其失活的重要原因之一。研究人员开发了许多通过分散贵金属NPs来逆转烧结过程的方法，比如氧化还原法、氯化法、氧氯化法、卤代烃热处理法等。但目前的方法操作条件通常比较苛刻，对大多数贵金属缺乏通用而简单的分散方法，由于奥斯特瓦尔德熟化效应的限制，分散的程度普遍不够高。

　　本研究以Rh为例发现，适当的温度、CO/CH3I和含氧官能团对Rh纳米颗粒的完全单分散至关重要。相同条件下，单独的CO或CH3I，或较低的温度，或失去表面氧官能团的活性炭载体都不能实现单原子级分散。研究发现CH3I会在金属纳米颗粒表面均裂产生碘自由基（I·），I·和CO协同作用可促进Rh纳米颗粒表面金属原子间的Rh-Rh键断裂和Rh(CO)xIy(O–AC)的形成，从而实现Rh纳米颗粒的逐渐减小和逐步分散，载体表面的氧官能团为分散后的Rh单核络合物提供锚定位点。

　　相关成果发表于《自然-通讯》上。该工作得到国家重点研发项目的资助。这也是献礼大连化物所七十周年所庆的文章之一。