边境分子轨道理论有助于单原子催化剂设计

单原子催化剂(SAC)具有出色的金属原子利用和独特的物理化学特性,对广泛的应用有望,尤其是在异质催化和能量转化方面。从本质上讲,SAC的活性和稳定性受金属吸附物和金属支持的相互作用的控制。但是,这些与它们在自然界中的催化性能以及描述活动和稳定性的统一理论模型的催化性能的基本原理仍然难以捉摸。

来源:英国物理学家网首页
单原子催化的示意图。学分:自然(2025)。 doi:10.1038/s41586-025-08747-z
自然

单原子催化剂(SAC)具有出色的金属原子利用和独特的物理化学特性,对广泛的应用有望,尤其是在异质催化和能量转化方面。从本质上讲,SAC的活性和稳定性受金属吸附物和金属支持的相互作用的控制。但是,这些与它们在自然界中的催化性能以及描述活动和稳定性的统一理论模型的催化性能的基本原理仍然难以捉摸。

要解决这一挑战,由中国科学技术大学(USTC)的卢·朱林(Lu Junling)教授以及来自USTC的Wu Xiaojun教授和达利安化学物理研究所(DICP)的副研究人员Yang Bing教授(DICP)的中国科学院学院(CAS)(CAS),Innoveliedy of Frontier或Bronection Martiel Martiel Martileculter Martileculter Martilecull或Berbital(FMO)。该研究在自然界发表。

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在这项工作中,团队在14个半导体支架上建造了34个钯(PD)囊。通过调整支撑大小和组成,他们能够精确调整最低的无占分子轨道(Lumo)和最高占用的分子轨道(HOMO)能量水平。 Lumo和Homo具有粒度的能量位置是通过紫外线可见(UV-VIS)光谱和Mott-Schottky图实验确定的。

通过像差校正的高角度环形扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)确认PD在金属氧化物颗粒(MOX)上的原子分散。原位弥漫性反射率红外傅立叶变换光谱(漂移)和X射线光电子光谱(XPS)进一步显示出增强的PD-Mox电子相互作用。

传输电子显微镜 x
在支撑粒径上,PD1/MOX囊中EMSIS的变化。学分:自然(2025)。 doi:10.1038/s41586-025-08747-z
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