“中庸”是傳統(tǒng)的中國智慧，由孔子提出，不斷被他的追隨者豐富。”中庸 “追求在各種矛盾中尋求平衡，并認(rèn)為”過分”和”不及”都是不好的。對于一個成功的催化劑，反應(yīng)物的吸附，既不能太強(qiáng)，也不能太弱。在這一點(diǎn)上，”催化”與”中庸”有極為相似之處。

孔子的學(xué)生子貢問孔子:”子張和子夏哪一個賢一些？”孔子回答說:”子張過分;子夏不夠.”子貢問:”那么是子張賢一些嗎？”孔子說：”過分與不夠是一樣的。”這一段話說明，”過分”和”不及”貌似不同，其實(shí)都不好，都不符合中庸之道。

中庸的要求是恰到好處，如宋玉筆下的美人：”增之一分則太胖，減之一分則太瘦；著粉則太白，施朱則太赤。”?“中庸”不是望文生義的折中、平庸，而是恰到好處，現(xiàn)代意義上的”最優(yōu)化”。

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秦始皇二十六年(公元前221年)，秦國兼并了所有的諸侯國，統(tǒng)一了天下。在秦國統(tǒng)一天下的戰(zhàn)爭中，王翦戰(zhàn)功最大。為破楚國，秦始皇將六十萬秦軍，幾乎是秦國全部的軍事力量，交給王翦統(tǒng)帥。這樣一支勁旅，完全掌握在王翦的手中，秦始皇著實(shí)難以放心，萬一王翦起異心，他毫無節(jié)制辦法。為了消除秦始皇的疑慮，王剪采取了”自污”的方法。王剪一而再再而三地向秦始皇請求賞賜，真正意圖是向秦始皇表明自己只是一個貪圖小利而沒有遠(yuǎn)大志向的人。王剪通過降低自己追求品味的方法消除了自己的圣人光環(huán)，打消了秦始皇的疑慮，也為自己消除了后顧之憂。這樣，王翦就可以放開手腳與楚國作戰(zhàn)，終于消滅了楚國。王剪的這套處世理論，讓無數(shù)后人頂禮膜拜，亦步亦趨。

這些后世人中，?就有漢初三杰之一的一代名相蕭何。蕭何經(jīng)隨從點(diǎn)撥，完全照搬了王剪的處世之法，打消了劉邦對自己圖謀稱王的疑慮得以善終自保。俗話說?“男人不壞，女人不愛”，其實(shí)丞相不壞，皇帝也不愛。自公元前134 年，劉邦的玄孫漢武皇帝劉徹接受董仲舒 “罷黜百家，獨(dú)尊儒術(shù)”，到晚清名臣曾文正公，”中庸”之道己了然于胸，運(yùn)用的也是爐火純青，出神入化。憑借”養(yǎng)活一團(tuán)春意思，撐起兩根窮骨頭”，曾國藩在晚清的政治舞臺上，長袖善舞，游走在”圣人與俗人”之間，收放自如。被后世評價為”立德立功立言三不朽，為師為將為相一完人”。正可謂：花未全開月未圓，正是意境最佳時。

1835年，瑞典化學(xué)家Berzeliu將”催化劑”定義為”一種能把特定溫度下還沉睡著的化學(xué)反應(yīng)喚醒的神奇物質(zhì)”。這樣的概念在當(dāng)時被用來解釋淀粉在酸的作用下轉(zhuǎn)化成糖的過程。1894年，德國化學(xué)家Ostwald(1909年諾貝爾獎獲得者)認(rèn)為催化反應(yīng)中的催化劑是一種可以改變化學(xué)反應(yīng)速率，而自己又不存在于產(chǎn)物之中的物質(zhì)。隨著科學(xué)研究的深入，現(xiàn)在，人們對催化的認(rèn)識更加清晰。所謂”催化”，特別是最為常見的異相催化，就是反應(yīng)物在催化劑表面吸附、結(jié)構(gòu)重組、電荷轉(zhuǎn)移、舊鍵斷裂、新鍵生成、直到產(chǎn)物脫附的全過程。其中”結(jié)構(gòu)重組、電荷轉(zhuǎn)移、舊鍵斷裂、新鍵生成”未必每一次催化反應(yīng)過程都必須經(jīng)歷，有時候可能只是”結(jié)構(gòu)重組”，有時候可能只是”電荷轉(zhuǎn)移”，也可能只是”舊鍵斷裂”，也可能是”結(jié)構(gòu)重組”和”電荷轉(zhuǎn)移”，也可能是”舊鍵斷裂”和”新鍵生成”。

然而，無論何種情況，”反應(yīng)物吸附”和”產(chǎn)物脫附”始終是催化反應(yīng)過程不可或缺的開始步驟和終了步驟。而且吸附的強(qiáng)弱，決定了”結(jié)構(gòu)重組、電荷轉(zhuǎn)移、舊鍵斷裂、新鍵生成、產(chǎn)物脫附”的效率，也就是催化的效率。

事實(shí)上，如果沒有反應(yīng)物與催化劑的強(qiáng)相互作用，反應(yīng)物很難實(shí)現(xiàn)”結(jié)構(gòu)重組、電荷轉(zhuǎn)移、舊鍵斷裂”，或者說，很難高效地完成這些任務(wù)。然而，如果反應(yīng)物與催化劑的相互作用太強(qiáng)，往往意味著產(chǎn)物的脫附變得異常困難。催化劑如果不能及時地釋放新鮮表面(活性位)，催化劑也就失去了催化活性。

那么，催化劑表面反應(yīng)物的吸附到底是越強(qiáng)越好呢? 還是越弱越好呢? 這種糾結(jié)， 恰似姚燧”憑闌人·寄征衣”描述的妻子給丈夫寄征衣時的復(fù)雜心情。”欲寄君衣君不還，不寄君衣恐君寒。寄與不寄間，妾身千萬難.” 寄好? 還是不寄好? 對有情人，還真是難啊!

圖1 A.?鉑基催化劑的催化ORR活性與原子氧吸附強(qiáng)度關(guān)系；

B.電化學(xué)析氫的交換電流與金屬-氫鍵鍵強(qiáng)關(guān)系

圖1A顯示，最有效的氧還原反應(yīng)(ORR)鉑基催化劑是與中間物種吸附強(qiáng)度既不太強(qiáng)也不太弱的催化劑。對電化學(xué)催化析氫的效率，與氫原子在催化劑表面吸附強(qiáng)度之間也有類似的火山型特征(圖1B)，即與反應(yīng)物的吸附強(qiáng)度既不太強(qiáng)也不太弱的催化劑是最高效的催化劑.

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圖?2 ?如何掰斷塑料啞鈴

圖2是如何高效地掰斷塑料啞鈴的示意圖. 圖 2A 顯示，小綠人力氣太小，不足以掰斷啞鈴 ;圖2B顯示，莽漢力氣太大，很容易掰斷啞鈴，但卻死死抓住不肯放手，因而無法持續(xù)不停地掰斷啞鈴；圖2C顯示，那兩個成年人用以掰斷啞鈴的力氣正好，且懂得及時釋放，因而掰斷啞鈴的效率最高。圖2與圖1雖然所指不同，卻有異曲同工之妙。圖2A’ 通過增加1個小綠人，掰斷了啞鈴，類似于催化中的雙功能催化劑；圖2B’通過讓小朋友對莽漢撓癢癢分散其注意力而釋放啞鈴，與文獻(xiàn)報道的”通過削弱CO吸附強(qiáng)度達(dá)到增強(qiáng)甲醇氧化效率”的意境不謀而合。

圖3 晶石結(jié)構(gòu)八面體位上的異化效應(yīng)和原子的極化，以及尖晶石結(jié)構(gòu)的晶格間距和費(fèi)米能級與氧還原的關(guān)系圖(Fe: 綠色；Co:藍(lán)色；;吸附氧:紫紅色；晶格氧:紅色)

圖3 是作者通過調(diào)節(jié)尖晶石中八面體體心位鐵原子的濃度(從無到有)，尖晶石結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了”正尖晶石-反尖晶石-正尖晶石”的結(jié)構(gòu)循環(huán)，以及相應(yīng)的ORR反應(yīng)活性。從圖3中可以看到，ORR活性最高的是具有反尖晶石結(jié)構(gòu)的 Co^II(FeCo)^IIIO₄，其費(fèi)米能級(與氧吸附強(qiáng)度高度相關(guān))和晶格間距(與活性位點(diǎn)的距離密切相關(guān))分別為:-0.7521eV和0.8326 nm，正好處于兩個正尖晶石結(jié)構(gòu) Co^IICo₂^IIIO₄和Co^IIFe₂^IIIO₄的費(fèi)米能級(-0.4716 eV，-0.8516 eV)和晶格間距(0.8080 nm，0.8364 nm) 的中間。意味著其費(fèi)米能級不高也不低，晶格間距不短也不長，中庸味道十足，其氧還原催化活性也最高。

居于八面體體心的Fe原子和Co原子因電負(fù)性的差異，彼此電荷轉(zhuǎn)移極化，使得Fe原子荷負(fù)電，Co原子荷正電，形成陰陽調(diào)和的局面，十分有利于O-O鍵的活化。相反，當(dāng)尖晶石的八面體體心為同一種原子時，因?yàn)闆]有這種?“異化效應(yīng)”，所以比反尖晶石結(jié)構(gòu)弱了些許催化效果。(負(fù)陰而抱陽，似乎又有了”太極”的味道！?) 如此看來，”催化”中不僅有”中庸”，而且還有”太極”。