ACS Catalysis：枚舉金屬納米顆粒的活性位點(diǎn)，探索鈷顆粒對(duì)CO解離的尺寸依賴(lài)性

詳細(xì)了解結(jié)構(gòu)敏感性是多相催化的中心主題，對(duì)于指導(dǎo)改進(jìn)催化劑的合成非常重要，而無(wú)法準(zhǔn)確列舉金屬納米顆粒催化劑上的特定活性位點(diǎn)將阻礙多相催化的進(jìn)展。

基于此，埃因霍溫理工大學(xué)Ivo A. W. Filot等人采用基于用量子化學(xué)數(shù)據(jù)理論力場(chǎng)的原子模擬來(lái)對(duì)研究樣本鈷粒子的形狀隨其大小而變化的問(wèn)題?；谀Ｊ阶R(shí)別的算法用于識(shí)別與CO解離相關(guān)的表面原子排列，這是費(fèi)托(FT)反應(yīng)的關(guān)鍵步驟。對(duì)于1-6 nm范圍內(nèi)的較大納米粒子，可催化低勢(shì)壘C-O鍵斷裂的階梯邊緣位點(diǎn)的數(shù)量大大增加。結(jié)合FT反應(yīng)的微觀動(dòng)力學(xué)，可以再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)FT活性的變化趨勢(shì)。臺(tái)階邊緣位點(diǎn)的穩(wěn)定性與較大納米粒子上的階狀納米島的穩(wěn)定性增加相關(guān)。

研究人員開(kāi)發(fā)了在多相催化識(shí)別催化集成在金屬納米粒子表面獲得的原子模擬，可通用預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)敏感性趨勢(shì)。通過(guò)模式識(shí)別，確定了反應(yīng)臺(tái)階邊緣位和非反應(yīng)臺(tái)階位對(duì)應(yīng)的比表面原子排列，并將其量化為粒徑的函數(shù)。當(dāng)鈷顆粒粒徑在1-9 nm范圍內(nèi)時(shí)，F(xiàn)CC(110)臺(tái)階邊緣的密度在1.4-6 nm范圍內(nèi)顯著增加，而在較大的顆粒中則趨于穩(wěn)定。這些鈷粒子的表面歸一化FT活度在性質(zhì)上顯示出與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相似的趨勢(shì)。對(duì)這些鈷粒子表面的詳細(xì)分析表明，CO解離的適當(dāng)臺(tái)階邊緣位置的增加與具有階地FCC(111)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的納米島的形成有關(guān)。這些納米島的尺寸在6 nm以下的粒子上增大，大于6 nm的顆粒上臺(tái)階邊緣位置的恒定密度與顆粒之間的距離有關(guān)。

Enumerating Active Sites on Metal Nanoparticles: Understanding the Size Dependence of Cobalt Particles for CO Dissociation， ACS Catalysis, 2021.?DOI; 10.1021/acscatal.1c00651

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c00651

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ACS Catalysis：枚舉金屬納米顆粒的活性位點(diǎn)，探索鈷顆粒對(duì)CO解離的尺寸依賴(lài)性

Enumerating Active Sites on Metal Nanoparticles: Understanding the Size Dependence of Cobalt Particles for CO Dissociation， ACS Catalysis, 2021.?DOI; 10.1021/acscatal.1c00651

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