
原始标题:我的科学家为单个原子催化剂设计提出了一种新的理论模型。来自中国科学技术大学的记者在第二22二年级教授卢夫林(Lu Junling)团队中发现,他与家庭同行合作,以单个原子催化剂设计创新了前线分子轨道理论。研究小组成功地开发了一种具有高活性和高稳定性的单原子氢化催化剂,实现了异质催化中前线分子轨道理论的实验证据和突破。相关结果已在《国际杂志自然》中在线发布。
通过最大化金属原子的使用速率,电子结构的体积以及独特的物理和化学特性,该原子的单催化剂具有广泛的选择,即在异质催化,能量转化,环境管理和生物医学领域中应用。由于中国科学家首先建议ED原子单催化的概念,该领域成为国际催化研究的领导者。
然而,现有研究很少在电子轨道水平上研究和设计催化剂,而是习惯于将催化剂的活性/稳定性与实验性测量金属原子的价值状态相关联。当前,仍然缺乏一个统一的理论模型,可以描述单原子催化剂的活性和稳定性。
研究小组在14个半导体支架的表面上建造了34个钯单原子催化剂。通过调节载流子类型和尺寸,它们可以准确地控制载体能量的最低ANTA,并使用紫外线可见光谱吸收和Mott-Schottky测试,以准确测量Lumo能级的位置。他们使用高分辨率电子显微镜确认钯原子原子的分散状态。认识红外线和P已经发现,随着氧化物尺寸的减小,钯原子的价状态逐渐增加,并且与纳米氧化物的电子相互作用逐渐增加。
研究发现,当氧化锌和氧化钴的支撑大小掉落到纳米级时,钯单原子催化剂的活性显着增加了20倍以上,并显示出更好的稳定性。进一步的研究发现,上述钯单原子催化剂的活性与价状态没有直接关系,但随后与实验性测量的载体Lumo能级有关。
研究人员说,这项研究为高活动性和高稳定性单原子催化剂设计提供了一种新的理论模型,该模型有望为人工智能高通量筛选催化剂奠定新的理论基础,并大大增加了工业应用程序。 (记者吴昌芬)
(编辑:Hao Mengjia,Li Yihuan)
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