Forskere har oppdaget spesifisiteten til aktiviteten til katalysatorreaksjonsstedet, og det forventes å designe en flerfasekatalysator

Det er forskjeller mellom ethvert individ, som tysk matematiker Gottfried Wilhelm Leibniz sa: «Det er ingen to helt de samme bladene i verden.»

Nylig, innen multifase elektriske katalysatorer, har felles team fra Hunan University, Purdue University og Leiden University i Nederland også vitenskapelige funn som ligner på konklusjonene ovenfor.

Forskerne brukte det første prinsippet for å beregne atomnivået til overflatespenningen og overflatestammen til den enkeltkrystall av platina (PT).De fant at «det er ingen to aktiver i verden som nøyaktig det samme reaksjonsstedet», det vil si at aktiviteten til overflatestressdrevet aktivitet er spesifikk.

Forskerteamet utvidet systemet 10 ganger det for det forrige systemet, og beregnet overflatestress og overflatestamme på platina-plattformoverflaten på benkeplaten med 1-10nm.Etter sammenligning og observasjon er det funnet at selv små trinn -type defekter kan forårsake forskjellig overflatestress.

Som vist på figuren nedenfor, er det aktive stedsfordelingsdiagrammet likt en lavabro fra den visuelle effekten.Spesielt er det ofte det høyeste aktivitetsstedet, og da vil aktiviteten sakte avta.

Figur 丨 Atomiske steder på overflaten av trappet platina (111) for å løse elektronisk struktur, overflatreaksjon og elektrokjemisk oksygenreduksjonsreaksjonsaktivitet (kilde: natur)

De fant også at sammenlignet med det sentrale atomet på benkeplaten, var oksidasjons- og reduksjonsaktiviteten rundt trinnene rundt trinnene betydelig høyere.I tillegg kan sistnevnte aktivitet nå 50 ganger førstnevnte.Som et resultat konkluderte forskere at ved å endre bredden på overflaten eller regulere den ytre stresset, kan evnen til å kontrollere den elektrokjemiske oksygenreaksjonen påvirke katalysatorens totale aktivitet.

Anmelderen evaluerte studien: «Forfatteren fokuserer på virkningen av eksistensen av de eneste atomiske trinnene på overflateaktiviteten. Avslørende og detaljert forklaring av disse effektene vil bidra til å definere tilnærmingen av anvendelsen av datamodellering. Mer nøyaktig prediksjonsevne er veldig viktig. «

Samtidig mener anmelderen: «Effekten av å utforske den kjøredrevne katalytiske responsraten er dypt i atomskalaen, som er like gammel som forskningen i det katalytiske feltet. Derfor, i denne forstand, metodene tatt av Forfatteren er veldig verdifulle. «

Før denne studien ble den diskrete aktivitetsstedsmodellen mye brukt til å forutsi katalytisk aktivitet i lang tid.Problemet med denne modellen er en betydelig «feil», og årsaken er ukjent.Studien ga svaret for dette.

I tillegg gir denne forskningen også nye ideer for design og anvendelse av flerfasekatalysatorer.Spesielt i den siste kognisjonen er aktiviteten til katalysatorer definert på et bestemt punkt eller en viss type atomer, og studien fant at katalysatoraktiviteten er fordelt på tilstøtende og stort antall steder.

For bedre å forstå, sa Zeng Zhenhua, forfatteren av papiret og forskeren ved Purdue University: «Hvis situasjonen er analogi med blomster, trodde vi alle at aktiviteten til katalysatoren eksisterte i en viss Blomst.

Han påpekte at dette er en ny vitenskapelig oppdagelse på dette feltet i flere tiår, og det gir også «transformasjon» for det katalytiske feltet.Og for første gang ble studien grundig undersøkt fra det mest grunnleggende drivkraftnivået.

Figur 丨 Zeng Zhenhua (kilde: Zeng Zhenhua)

Nylig blir de relevante papirene publisert i emnet «stedsspesifikk reaksjon av stedsreaktivitet av platinumtrinns ansikt» (stedsspesifikk relasjonivitet «. Natur Øvre [1].

Dr. Liu Guangdong University of Hunan University og Dr. Arthur J.Shih ved Leiden University som co -første forfatter, Purdue University Research Scientist Zeng Zhenhua og Jeffrey Greeley (Jeffrey Greeley) fungerte som vanlig kommunikasjon.

Figur 丨 Relaterte papirer (kilde: Natur)

Etter at papiret ble publisert, sa en forsker til Dr. Zeng Zhenhua at etter pensjonsstudien et så grunnleggende system og også kan publisere Discovery i Natur overlegen.

Zeng Zhenhua mener også at forskningen «ikke har noe mest grunnleggende, bare mer grunnleggende.»Faktisk har studien offisielt blitt publisert fra teoretisk prediksjon til eksperimenter til papiret, og har opplevd totalt nesten 6 år.

Interessant nok, for å fremme denne studien, ba Dr. Arthur J.Shih seg selv å dra til Leaton University of the Netherlands for å gjøre en enkelt krystalltest essensHan jobbet med fire andre post -blog -post -frakter for å fullføre de elektrokjemiske eksperimentene som kreves av den teoretiske forskningen.

Figur 丨 Platinum (111) Forholdet mellom stressfrigjøring og overflatesvar (Kilde: Natur)

Denne forskningen er publisert i 2019 Vitenskap Fortsettelsen av denne belastningsforskningen [2], det viktigste forskningsobjektet er den spesifikke belastningen på atomstedet.

Zeng Zhenhua mener at dette er en kontinuerlig studie.Etter fortiden og det nåværende solide «fundamentet», i fremtiden, vil det fortsette å bygge det som å bygge en bygning.

For tiden er Zeng Zhenhua engasjert i uavhengig forskning ved Purdue University.Ikke bare opprettholder det nært samarbeid med selskaper som GM, 3M, Toyota og Honda, men noen vitenskapelige forskningsprosjekter har også blitt støttet av det amerikanske energidepartementet.

Deretter vil han og teamet fortsette å utforske i dybden i stress- og belastningsforskning.

For tiden rekrutterer Zeng Zhenhuas team unge lærde og studenter, og de som er interessert i å bli med, kan direkte kontakte e -posten ([email protected]).

Referansematerialer:

1.Liu, G., Shih, A.J., Deng, H. et al. Stedsspesifikk reaktivitet av trappet PT-overflater drevet av stressfrigjøring. Natur 626, 1005–1010 (2024)

2.Wang, L., Zeng, Z. et al. Vitenskap 363,6429 (2019)