揭示控製單原子催化劑活性的機製

揭示控製單原子催化劑活性的機製

催化劑結構中維度的降低經常導致化學反應活性的增加。更具體(ti) 地說，金屬表麵的原子被實驗確定為(wei) 幾種非均相催化反應的活性位點，並且根據d帶中心的特征升高，這種識別在理論上是合理的。這種不協調的位點對於(yu) 控製活躍階段的穩定性也起著至關(guan) 重要的作用。代表最低可能協調性的單個(ge) 原子與(yu) 階梯式表麵相比可以表現出更高的特異性和效率。


例如，錨定在氧化物納米晶上分離的單個(ge) 金屬原子促進CO氧化和水煤氣變換反應。預計單原子固體(ti) 可以參與(yu) 固體(ti) 表麵發生的許多過程，例如金屬上石墨烯的生長。


北京時間2018年3月16日，Science在線發表了的裏雅斯特大學Maria Peressi、國家研究委員會(hui) （CNR）TASC的Cristina Africh（共同通訊）等人題為(wei) “Real-time imaging of adatom-promoted graphene growth on nickel”的文章。

該研究從(cong) 實驗和理論上證明了在鎳（Ni）上石墨烯生長的技術相關(guan) 過程中單金屬吸附原子所起的催化作用。通過在毫秒時間尺度掃描隧道顯微鏡成像直接捕獲單個(ge) Ni原子在生長的石墨烯薄片邊緣處的催化作用，而力場分子動力學和密度泛函理論計算使實驗觀察合理化。石墨烯在金屬表麵上的生長可以由流動表麵金屬原子催化。高溫導致碳擴散到表麵，其中流動的鎳原子催化邊緣上的石墨烯生長。研究結果揭示了控製單原子催化劑活性的機製。

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