中国化学会第32届学术年会
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反应环境下金属纳米颗粒的形貌重塑
韩宇 高嶷*

分会

第四十三分会:纳米催化

摘要

金属纳米颗粒由于其良好的形貌结构和独特的物理化学性质,在催化领域广泛受到人们关注,近年来随着原位表征实验技术的发展,大量的实验结果表明在气氛条件下金属纳米颗粒的形貌和结构诱导了动力学重塑行为,为了理解和预测实验观测的反应环境中纳米颗粒的形貌结构,我们课题组近年来发展了一种多尺度结构理论模型,用于定量模拟纳米粒子在给定反应条件下的平衡形貌以及结构演化的动力学模拟,实时原位地再现金属纳米颗粒在给定气氛下的构型转变,揭示金属纳米颗粒与环境相互作用的结果,从分子尺度出发探究反应活性位点,从而突破表征实验有限尺度的时空限制,且不拘泥于受限的实验气氛条件,通过该模型并与实验工作者合作,我们已经成功地应用于Cu、Pt、Au、Pd在H2O、CO、H2、O2等不同气氛环境中的形貌变化、以及核-壳结构纳米合金颗粒在高温环境中的结构演化过程。以上理论工作与实验的有效结合,为我们理解纳米颗粒在气氛条件下的重塑机理、对金属纳米颗粒催化剂的设计奠定了基础。

关键词

催化表征;金属纳米颗粒;密度泛函理论;活性位点;动力学重塑

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