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從原子尺度理解三維納米催化劑表面對于研究催化反應機理和發展高性能催化劑非常重要。但是人們對于如何理解納米催化劑晶體的晶格長程排列結構仍不是很了解。

有鑒于此，北京科技大學邢獻然院士、李強等報道Pd納米粒子的局部結構，并且將局部納米結構用于理解乙炔半加氫催化反應性能。

主要內容：

（1）

研究發現，尺寸為5.27 nm的Pd納米球催化劑在乙炔完全轉化時的乙烯選擇性達到88 %，性能比Pd八面體或者Pd立方體的性能更好，而且比其他文獻的結果更好。

（2）

通過局部結構表征和原子對分布函數（PDF）以及反向蒙特卡羅模擬，揭示球狀Pd納米粒子表面原子呈現獨特的含應力Pd-Pd原子對。DFT理論計算模擬發現Pd納米粒子表面的應力導致乙烯吸附變弱，從而能夠避免乙炔過度加氫。這項研究工作揭示了納米粒子形貌能夠調節表面應力，這項研究有助于理解和改善化學反應活性以及提高異相催化反應的選擇性。

參考文獻

Fan Xue, Qiang Li*, Mingxin Lv, Yuanfei Song, Tianxing Yang, Xiaoge Wang, Tianyi Li, Yang Ren, Koji Ohara, Yufei He, Dianqing Li, Qiheng Li, Xin Chen, Kun Lin, and Xianran Xing*, Atomic Three-Dimensional Investigations of Pd Nanocatalysts for Acetylene Semi-hydrogenation, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c08619

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c08619