传统的催化剂通常由金属纳米颗粒组成,然而,随着纳米科技的发展,研究人员发现单原子合金催化剂具有更高的催化活性和选择性。本文将介绍单原子合金催化剂的定义、制备方法、催化机理以及在能源领域的应用。 一、定义 单原子合金催化剂是指由一种金属(主金属)与少量的其他金属(促进剂)形成的固溶体结构,其中促进剂以单...
在催化机理方面,单原子合金催化剂的催化活性主要来自于其特殊的表面结构和电子状态。单原子合金催化剂具有丰富的表面活性位点,可以提供更多的反应中心,从而增强催化活性。此外,单原子合金催化剂还具有可调控的电子状态,可以调节反应物的吸附能力和电子转移性质,从而调控反应的速率和选择性。 单原子合金催化剂在多个领域具有...
基于上述挑战,苏州大学功能纳米与软物质研究院的陈金星教授等人构建了具有单原子合金(SAA)结构的Ru1Co催化剂,有效地克服聚烯烃氢解过程中的动力学滞后效应。该催化剂通过层状双氢氧化物的拓扑转化而成,其中Ru物种以单原子形式分散在Co纳米颗粒中,双活性位点的单Ru位点和Co纳米颗粒可诱导双组分之间的电荷转移和氢溢...
单原子合金催化剂具有复杂的原子结构,由多种原子组成而成,其中单原子金属与其他元素形成簇。 单原子催化剂具有简单的原子结构,由单个原子组成,具有高表面比和高比表面积。 总体来说,单原子催化剂具有稳定性高、活性高的优点,容易受到控制,具有较大的发展潜力。单原子合金催化剂的性能...
邓伟侨教授团队Nat. Commun.:通过机器学习辅助设计单原子合金催化剂用于甲烷裂解制氢 导语: 目前,全世界40%的氢气来源于甲烷,甲烷裂解为氢气和固体碳是一条无直接碳排放的制氢路线,与其他甲烷制氢路线相比,具有原子经济性高、产物分离容易等优势。然而,传统的甲烷裂解方法通常面临催化剂烧结和积碳带来的失活问题。为了解...
单原子合金催化剂是指由单个金属原子和基底金属形成的催化剂。相比于传统的合金催化剂,单原子合金催化剂具有更高的催化活性和选择性。这是因为单原子合金催化剂具有更高的表面积和更均匀的活性中心分布,能够提供更多的反应位点,从而增强催化效果。 单原子合金催化剂在多个领域具有广泛的应用前景。首先,它在催化剂的...
为此，研究者们一直在探索新的理论框架来理解SAAs的催化机制。近日，一项重大研究基于数千个DFT计算，揭示了吸附物在掺杂原子上的结合遵循10个电子计数规则。这一规律不仅为吸附剂-掺杂剂相互作用提供了合理的解释，还为单原子合金催化剂的合理设计提供了直观模型。该研究进一步证明了电子计数规则在确定工业相关氢化反应中...
均质钌镍合金颗粒本身像一座座小孤岛,在二氧化钛载体上,合金颗粒的减小,正如孤岛被不断相互隔离,最终形成一个孤立稳定的单原子合金结构。本策略制备的单原子合金催化剂实现了100%的CO选择性,逆向水煤气变换速率较具有钌团簇位点的钌镍合...
如图1所示,作者计算了O,N,C和H原子在一系列过渡金属掺杂的单原子合金催化剂表面上的吸附能。与纯过渡金属的吸附不同,并没有观察到吸附剂的结合沿着元素周期表从左到右的单调减弱,3d金属掺杂剂的吸附能呈浅w形趋势,4d和5d掺杂剂的吸附能呈v形趋势。其中,4d和5d掺杂剂吸附能最小值的位置取决于吸附质,而不取决...
一、 单原子合金催化剂的制备方法 溶剂热法是一种制备单原子合金催化剂的方法,通过在高温高压下将金属原子与合金基底反应,形成均匀分散的单原子合金结构。这种方法可以制备出高质量的单原子合金催化剂,并且可以控制其结构和组成。 二、 单原子合金催化剂的优点 与传...