ACS Catalysis：枚舉金屬納米顆粒的活性位點，探索鈷顆粒對CO解離的尺寸依賴性

詳細了解結構敏感性是多相催化的中心主題，對于指導改進催化劑的合成非常重要，而無法準確列舉金屬納米顆粒催化劑上的特定活性位點將阻礙多相催化的進展。

基于此，埃因霍溫理工大學Ivo A. W. Filot等人采用基于用量子化學數據理論力場的原子模擬來對研究樣本鈷粒子的形狀隨其大小而變化的問題。基于模式識別的算法用于識別與CO解離相關的表面原子排列，這是費托(FT)反應的關鍵步驟。對于1-6 nm范圍內的較大納米粒子，可催化低勢壘C-O鍵斷裂的階梯邊緣位點的數量大大增加。結合FT反應的微觀動力學，可以再現實驗FT活性的變化趨勢。臺階邊緣位點的穩定性與較大納米粒子上的階狀納米島的穩定性增加相關。

研究人員開發了在多相催化識別催化集成在金屬納米粒子表面獲得的原子模擬，可通用預測結構敏感性趨勢。通過模式識別，確定了反應臺階邊緣位和非反應臺階位對應的比表面原子排列，并將其量化為粒徑的函數。當鈷顆粒粒徑在1-9 nm范圍內時，FCC(110)臺階邊緣的密度在1.4-6 nm范圍內顯著增加，而在較大的顆粒中則趨于穩定。這些鈷粒子的表面歸一化FT活度在性質上顯示出與實驗數據相似的趨勢。對這些鈷粒子表面的詳細分析表明，CO解離的適當臺階邊緣位置的增加與具有階地FCC(111)拓撲結構的納米島的形成有關。這些納米島的尺寸在6 nm以下的粒子上增大，大于6 nm的顆粒上臺階邊緣位置的恒定密度與顆粒之間的距離有關。

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，探索鈷顆粒對CO解離的尺寸依賴性

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