Pd基催化劑廣泛用于選擇性加氫反應，其中表面結構被發現是提高目標產物收率的關鍵因素。然而，對合理設計Pd基催化劑表面結構及其催化性能的預測模型的研究很少。

基于此，北京化工大學程道建教授（通訊作者）等人以PdAg雙金屬催化乙炔選擇性加氫為探針反應，結合密度泛函理論計算和微動力學模型，基于結構描述符揭示了PdAg雙金屬的結構-性能關系，定性地反映了配體效應和應力效應對反應物吸附的影響。

首先建立了具有3種原子排列的PdAg雙金屬催化劑板坯模型，分為Ag修飾Pd宿主（Ag_x@Pd，x = 1-8），Pd修飾Ag宿主（Pd_y@Ag，y = 1-8）和PdAg合金（Ag/Pd = 1/3，1/1和3/1）。每個雙金屬表面的形成能都低于純Pd的形成能，因此所有雙金屬表面都是穩定的。

隨著C₂H₂和H的共吸附，大部分Ag_x@Pd和Pd_y@Ag的偏析能為正值，意味著大多數體系很可能發生偏析并形成混合的PdAg表面。然而對于PdAg合金，偏析能均為負值，表明原始結構的抗偏析穩定性。

基于最穩定的PdAg表面構型，研究了C₂H₂選擇性氫化路徑。大多數模型中生成CHCH₃的能壘高于C₂H₄，而生成C₂H₄的速率決定步驟是C₂H₂的第一個加氫步驟。對于PdAg合金，Pd₁Ag₃在C₂H₂加氫第一步中的能壘最低（0.12 eV）。

隨著Ag_x@Pd和Pd_y@Ag中Ag和Pd的增加，C₂H₄產率呈現先上升后下降的趨勢。PdAg合金也表現出相同的火山形趨勢，其中Pd₁Ag₃在這種原子排列中具有最高的乙烯產率。

Rational Design of PdAg Catalysts for Acetylene Selective Hydrogenation via Structural Descriptor-based Screening Strategy. ACS Catal., 2022, DOI: 10.1021/acscatal.2c05498.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.2c04918.