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鉑（Pt）催化劑催化的氧還原反應(yīng)（ORR）在燃料電池中是必不可少的。由于對反應(yīng)機制的理解不完整，實驗中相對ORR活性的定量預(yù)測，在1到50倍的范圍內(nèi)仍然具有挑戰(zhàn)性，并且缺乏計算工具來解釋活化能的相關(guān)小差異（<2.3千卡/摩爾）。

Science子刊：Pt電解質(zhì)界面上氧吸附與氧還原反應(yīng)活性的直接關(guān)系

基于此，美國科羅拉多大學(xué)波爾得分校Hendrik Heinz（通訊作者）等人利用具有界面力場（0.1千卡/摩爾）的高精度分子動力學(xué)（MD）模擬，闡明了分子氧在規(guī)則和不規(guī)則Pt表面和納米結(jié)構(gòu)上的吸附機制。

接著，通過局部密度泛函理論（DFT）計算發(fā)現(xiàn)，相對ORR活性是由氧氣進入Pt表面所決定，這在很大程度上取決于特定的水吸附層，而電子轉(zhuǎn)移以類似的緩慢速率發(fā)生。

總之，MD方法有助于定量預(yù)測任何Pt納米結(jié)構(gòu)的相對ORR活性，也適用于其他催化劑，并使有效的MD/DFT方法成為可能。

Direct correlation of oxygen adsorption on platinum-electrolyte interfaces with the activity in the oxygen reduction reaction. Sci.?Adv..,?2021, DOI: 10.1126/sciadv.abb1435.

https://advances.sciencemag.org/content/7/24/eabb1435.

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