多相催化反应大多发生在纳米颗粒表/界面，因此精准调控纳米颗粒表界面结构对催化性能的调控至关重要。传统思路认为载体只负责分散金属粒子，但自从Tauster 等人在1978提出 “金属—载体强相互作用（SMSI）”改变了这一认识：高温还原过程，可还原氧化物载体（TiO₂、CeO₂等）会迁移到金属颗粒表面并形成包覆层，同时形成新的金属-金属，显著调变电子与几何结构，从而调控催化剂活性、选择性、以及稳定性。而且该效应在氧化氛围下具有可逆性。然而，SiO₂载体因难以被还原，被认为难以形成类似效应，长期被工业界赋予“惰性”。近年来，随着球差电镜、同步辐射等表征手段进步，使科学家首次捕捉到SiO₂在更高温度下（如750 °C）同样能迁移、并形成包覆层，甚至形成金属硅化物。这些发现打破了SiO₂ “惰性”定论。然而该方面的研究缺少系统梳理，更无人回答“界面重构究竟怎样影响催化性能”这一核心问题。

近日，扬州大学王磊课题组综述了1979-2025年间金属-SiO₂相互作用的全部实验与理论证据，首次将其确立为与经典SMSI平行的新体系。文章指出，与经典的SMSI相比，SiO₂负载金属催化剂体系需更高温度（500–900 °C）才能被诱导形成无定型二氧化硅包覆层，并生成Si–M键或金属硅化物（Pt₂Si、RuSi等）。该过程在多种气氛下（H₂、CO、CH₄/H₂甚至CO₂–H₂混合气）中均可发生。原位环境电镜表明在高温还原过程中，SiO₂物种首先迁移至金属表面形成有序晶态石英层，随后逐渐转变为非晶结构，并伴随Si原子向金属晶格中扩散形成硅化物。该过程在氧化气氛下不可逆，与传统SMSI有所不同。XPS、XANES、EELS表明电子主要由Si向金属转移，使d带中心下移，削弱烯烃、CO等中间体吸附，进而抑制过度加氢或深度脱氢。文章还汇总了金属-SiO₂相互作用在多相催化领域相关应用：如炔烃半加氢、硝基苯选择性加氢、CO₂催化转化、烷烃脱氢、甲醛氧化、甲烷干重整等。金属-硅界面催化的建立，为设计下一代高稳定性、高选择性多相催化剂提供了新思路。该成果以“Recent Advances in Regulating Metal−Silica Interaction for Boosting Heterogeneous Catalytic Performance”为题发表在高水平期刊Angew. Chem. Int. Ed.上，论文第一作者为硕士研究生马泽铨。

文章信息：Zequan Ma, Zaihao Yuan, Jia Xue, Yilin Dong, Xu Tan, Fengyu Jin, Xiaoge Li, Yu Gu, Lin-Wei Chen, Kun Wang, and Lei Wang*. Recent Advances in Regulating Metal−Silica Interaction for Boosting Heterogeneous Catalytic Performance. Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202512979.

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202512979