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由于貴金屬具有優(yōu)異的催化活性和非常高的原子利用效率，因此納米貴金屬催化劑廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)制備化學(xué)品的過程。催化劑的表面結(jié)構(gòu)顯著影響反應(yīng)的吸附物，并且在實(shí)驗(yàn)條件下產(chǎn)生動(dòng)態(tài)的變化，研究納米催化劑表面動(dòng)態(tài)變化情況對(duì)于研究催化劑的結(jié)構(gòu)-性質(zhì)關(guān)系而言是個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

有鑒于此，廈門大學(xué)程俊教授等報(bào)道通過機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行加速分子動(dòng)力學(xué)和能量計(jì)算技術(shù)，研究納米簇表面的異常熵效應(yīng)對(duì)催化反應(yīng)的影響。

本文要點(diǎn)

（1）

發(fā)現(xiàn)表面原子的預(yù)熔化現(xiàn)象能夠?qū)е录{米團(tuán)簇催化劑的催化活性隨著溫度變化產(chǎn)生非線性的改變。由于這種作用，分別在外殼和內(nèi)核熔化的溫度產(chǎn)生兩個(gè)顯著改變的催化活性。

（2）

此外，研究表面點(diǎn)缺陷（空位、吸附原子）對(duì)納米簇催化劑的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)表面缺陷能夠顯著降低表面的熔化溫度，因此能夠在更加溫和的條件進(jìn)行催化反應(yīng)。這些研究發(fā)現(xiàn)不僅有助于理解納米團(tuán)簇催化劑的動(dòng)態(tài)變化，而且有助于理解點(diǎn)缺陷在催化反應(yīng)中起到的作用。

參考文獻(xiàn)

Fu-Qiang Gong, Yun-Pei Liu, Ye Wang, Weinan E, Zhong-Qun Tian, Jun Cheng, Machine Learning Molecular Dynamics Shows Anomalous Entropic Effect on Catalysis via Surface Pre‐melting of Nanoclusters, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202405379

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202405379