近年相关科学研究表明，通过调控金属催化剂应力（无论是压应力还是拉应力）可以在某些情况下改变它们的催化性能。布朗大学Peterson教授带领的研究小组开发了一种基于力学的特征应力模型来定性地预测表面位点上的结合能对应变的响应特性，并且使用该模型来系统研究应力对吸附物-催化剂结合的影响。研究结果显示，外应力对催化剂的影响取决于反应物的内应力。这个新理论可以为不同的化学反应改良催化剂提供科学理论参考。该模型表明，结合能对应变响应的情况取决于被吸附物诱导的本征应力与所施加的应变的耦合。因此，拉伸应变可以使结合更强或更弱，这取决于表面上被吸附物的本征应力特征。Peterson和他的研究小组表明，外部应变对催化剂的影响取决于化学反应物的内部应变，即与催化剂表面结合的反应物分子会倾向于吸引或排斥催化剂晶格中的原子，这取决于反应物分子的特征和结合位点。使催化剂原子晶格拉伸的拉应力，会使催化剂对晶格分开的分子反应活性更高。同时，对于将晶格拉在一起的分子反应，拉应力会降低，以提高它们的反应活性。而压应力-压缩晶格则具有相反的效果，使催化剂原子晶格压缩的压应力，会使催化剂对晶格拉近的分子反应活性提高。对于将晶格分离的分子反应，压应力会降低，以提高它们的反应活性。催化剂表面吸附分子的位点可能会在桥位或四叠位，两个位置之间的根本区别在于：在桥位，受到拉应力作用相邻的原子被往外拉伸；而在四叠位，受到的是压应力，相邻原子被拉向内部。因此，桥位的正本征应力和拉应力稳定相互作用，而四叠位的负本征应力和压应力稳定相互作用。该项研究揭露了外应力是影响催化剂性能关键因素，增强还是削弱取决于化学物质与催化剂原子晶格的相互作用，以及在催化剂表面施加应力的方式，为设计开发高性能的催化剂提供了重要的科学理论参考。相关研究工作发表在《Nature Catalysis》杂志上 。
