近日，中科院大連化物所催化基礎國家重點實驗室在石墨烯限域催化上取得重大突破。他們創新地利用石墨烯與金屬表面之間形成的兩維空間作為納米反應器，成功進行了石墨烯限域下的表面催化反應，為金屬表面催化活性調控開辟了新途徑。
　　
　　傳統催化中，受限于檢測手段及對催化過程的認識，催化劑開發主要依靠經驗性嘗試，方法可控性差，導致相關催化過程與催化劑的研發進展緩慢。此前科學家們建立了基于模型催化體系的表面化學研究新方法，但這種表面化學的模型催化研究必須在超高真空下進行，與常壓甚至高壓的實際反應之間存在難于逾越“壓力鴻溝”。接下來的幾十年，各國科學家們為了逾越這條“鴻溝”作出了不懈努力，但仍難以達到理想狀態。
　　
　　大化所的科研人員利用實驗室自行研制的光發射電子顯微鏡/低能電子顯微鏡，并借助于國外相關科學裝置，創新性地提出了利用石墨烯與金屬表面之間形成的兩維空間作為納米反應器的科學設想，并進行了石墨烯限域下的表面催化反應研究。他們在金屬表面上覆蓋一層石墨烯結構，使CO、O2等分子在接近常壓條件下即可迅速插層到石墨烯與金屬界面，利用石墨烯“蓋子”所形成的限域空間中獨特的電子環境來降低CO氧化反應的活化能，改變金屬襯底的表面化學吸附特性，使催化反應速率明顯加快。該項突破對于多相催化的研究和實踐意義重大。