ACS Catalysis：枚举金属纳米颗粒的活性位点，探索钴颗粒对CO解离的尺寸依赖性

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ACS Catalysis：枚举金属纳米颗粒的活性位点，探索钴颗粒对CO解离的尺寸依赖性详细了解结构敏感性是多相催化的中心主题，对于指导改进催化剂的合成非常重要，而无法准确列举金属纳米颗粒催化剂上的特定活性位点将阻碍多相催化的进展。
ACS Catalysis：枚举金属纳米颗粒的活性位点，探索钴颗粒对CO解离的尺寸依赖性
基于此，埃因霍温理工大学Ivo A. W. Filot等人采用基于用量子化学数据理论力场的原子模拟来对研究样本钴粒子的形状随其大小而变化的问题。基于模式识别的算法用于识别与CO解离相关的表面原子排列，这是费托(FT)反应的关键步骤。对于1-6 nm范围内的较大纳米粒子，可催化低势垒C-O键断裂的阶梯边缘位点的数量大大增加。结合FT反应的微观动力学，可以再现实验FT活性的变化趋势。台阶边缘位点的稳定性与较大纳米粒子上的阶状纳米岛的稳定性增加相关。
ACS Catalysis：枚举金属纳米颗粒的活性位点，探索钴颗粒对CO解离的尺寸依赖性
研究人员开发了在多相催化识别催化集成在金属纳米粒子表面获得的原子模拟，可通用预测结构敏感性趋势。通过模式识别，确定了反应台阶边缘位和非反应台阶位对应的比表面原子排列，并将其量化为粒径的函数。当钴颗粒粒径在1-9 nm范围内时，FCC(110)台阶边缘的密度在1.4-6 nm范围内显著增加，而在较大的颗粒中则趋于稳定。这些钴粒子的表面归一化FT活度在性质上显示出与实验数据相似的趋势。对这些钴粒子表面的详细分析表明，CO解离的适当台阶边缘位置的增加与具有阶地FCC(111)拓扑结构的纳米岛的形成有关。这些纳米岛的尺寸在6 nm以下的粒子上增大，大于6 nm的颗粒上台阶边缘位置的恒定密度与颗粒之间的距离有关。

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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