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中科大JACS:Ru-Pt合金催化劑的催化活性位點
納米技術 納米 2024-05-09

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固溶體合金催化劑能夠提供豐富的催化活性位點,但是如何對固溶體合金催化劑的準確結構以及每個位點對整體催化活性起到的貢獻非常困難。

有鑒于此,中國科學技術大學宋禮、武曉君等通過DFT理論計算和機器學習,對HER反應的Pt-Ru合金模型催化劑的多種催化位點,得出Pt-Ru具有的多種催化活性位點。

主要內容

(1)

首先通過DFT和機器學習研究Pt-Ru多種催化活性位點,隨后使用一系列數值模型方法理解Pt-Ru合金的幾何結構與整體催化活性之間的關系。基于金屬元素的徑向分布頻率與ΔGH之間的關系,說明表面和次表面活性最高的位點分別為Pt和Ru。

(2)

通過等效位點比例的預測結果,發現當Ru的比例為20-30 %,整體具有最高催化活性。而且合成了一系列Pt-Ru合金催化劑對理論結果驗證。這項研究有助于理解合金催化活性的產生原因,而且有助于發展含有多重催化位點的催化劑。

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參考文獻

Quan Zhou, Hongwei Shou, Sicong Qiao, Yuyang Cao, Pengjun Zhang, Shiqiang Wei, Shuangming Chen, Xiaojun Wu*, and Li Song*, Analyzing the Active Site and Predicting the Overall Activity of Alloy Catalysts, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c01542

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c01542


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