納米級金屬與大顆粒的金屬還是有很大區別的。當金屬顆粒的尺寸降到納米尺度，會帶來以下后果：1.表面與界面效應。相同質量的金屬，納米級顆粒暴露的原子比例高，導致活性位點多，反應物可以有更多參與反應的機會。2.納米級金屬顆粒的表面配位數低，有較高的表面能。此時，表面金屬的d軌道電子狀態與大塊金屬表面金屬的電子狀態不同。相對于大塊金屬來說，這是很不穩定的一種表面狀態，而這種高能的表面有利于催化反應物的吸附、活化進而發生反應的。（納米顆粒的小尺寸效應中經典的例子是銅顆粒到了納米尺寸不能導電，絕緣的二氧化硅到了納米尺寸卻可以導電，這其實就是跟物質的電子狀態相關的）3.量子尺寸效應。顆粒尺寸到達納米量級，費米能級附近的電子能級由連續態分裂成分裂能級。如果分裂能級達到一定程度會讓金屬顆粒的性質發生很大變化。舉個經典的例子，大塊的黃金是很穩定的，對化學反應幾乎沒有催化活性，然而當把幾個納米的金負載在載體上時，就會對很多反應有非常優異的催化性能。在金催化劑用于CO催化氧化反應中，有人觀察到3nm左右的金顆粒開始由金屬態向非金屬態轉變。 綜上，納米級的金屬顆粒有較高的反應性能，同時能夠提供更多的反應活性位，從而能夠高效地催化化學反應。

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