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继两篇JACS后,巩金龙团队再发Nature Nanotechnology!
第一作者:Xin Chang和Zhijian Zhao
通讯作者:巩金龙教授
通讯单位:天津大学
DOI:10.1038/s41565-023-01344-z
研究背景
在合金催化剂中,几何隔离的金属原子可以实现高效性和选择性催化。然而,活性原子与其邻近原子之间的几何和电子干扰,即不同的微环境,使得活性位点模糊不清。基于此,天津大学巩金龙教授团队在Nature Nanotechnology上报道了通过融合多学科,创造性的提出了一种新方法,以描述微环境并确定单位点合金催化剂中活性位点的有效性。
文章要点
1、在PtM系(M=过渡金属)中,通过考虑电子调节和几何调制,作者提出了一个简单的描述符——隔离度(degree-of-isolation),并在丙烷脱氢工业反应中对PtM单位点合金的催化性能进行描述。在丙烷脱氢(PDH)实验中的对丙烯选择性高达93%,与计算描述符之间的高度一致。
2、通过DFT计算、火山形隔离-选择性图等发现,设计选择性单位点合金的Sabatier型原理,即对具有高隔离度的单位点合金,活性中心的改变对调节选择性有很大影响。
图文展示
图1. Pt位点的电子调节
图2. Pt位点的结构调节
图3.火山形隔离-选择性图
图4.实验合成、表征和PDH性能
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