金属-载体强相互作用 ( Strong Metal-Support Interactions, SMSI ) 是发生于负载型金属颗粒与其载体之间的一种特殊的界面相互作用。上世纪七八十年代，Tauster等人发现负载于TiO₂表面的Pt纳米颗粒在经过高温还原处理后，其表面吸附CO和H₂等小分子的能力完全消失，该现象可归因为Pt和Ti³⁺离子的界面键合而导致的电子效应。为了区别于一般的界面相互作用，Pt与TiO₂载体之间的上述相互作用被定义为SMSI。随后，研究人员陆续报道了SMSI的多种效应，例如Pt纳米颗粒表面形成非晶态包覆层，SMSI的可恢复性等等。SMSI的各种效应为调控催化剂结构和性能提供了有效手段， SMSI的可控构筑与调控及其特殊效应是近年来催化和材料领域的研究热点。

负载型团簇兼具极高的原子利用率和丰富的配位环境，是新一代明星催化材料，调控团簇活性中心的配位结构具有极高的挑战性。借助SMSI行为有望实现负载型团簇的结构优化，但目前缺乏对团簇SMSI行为的深入研究，并且发生SMSI所需的温度通常在500 ℃以上，团簇在这一温度下很容易发生团聚。因此，如何实现负载型团簇SMSI的可控构筑，深入揭示团簇尺度的SMSI行为对发展高性能负载型团簇催化剂具有重要意义。

近日，浙江大学孙文平研究员、赵国强博士和中国科学技术大学林岳教授，突破性地以非晶态二氧化钛纳米片为载体，运用超高真空诱导策略有效降低了SMSI的形成温度，成功在铂亚纳米团簇与二氧化钛载体界面形成了SMSI，并利用原位球差矫正透射电子显微镜观察了Pt/TiO₂的SMSI演化行为。

研究表明，不同于负载型纳米颗粒常见的包覆现象，亚纳米铂团簇形成SMSI后，表面未形成包覆层，但簇内原子发生重新排布，与晶化后的二氧化钛载体形成大量外延界面。电子能量损失谱（EELS），同步辐射吸收光谱（XAFS）和X射线光电子能谱（XPS）等表征结果表明，Pt-Ti³⁺界面成键显著影响了铂团簇的电子结构，是导致铂团簇失去CO吸附性能的根本原因。因此，Pt/TiO₂负载型团簇的电催化和光催化产氢性能也受到SMSI行为的明显影响。

这项工作不仅为在负载型团簇结构中构建 SMSI 开辟了一条新途径，同时还揭示了亚纳米团簇独特的SMSI行为，为负载型金属团簇SMSI的可控构建及其应用奠定了基础。