催化科学

总结：本文系统梳理了现代催化反应中热能、电能、光能及多种物理外场（如微波、声能、磁场、等离子体、应力/应变）等驱动机制及其优势，强调多元能量输入与协同调控为高效、绿色催化提供了理论…

说明：本文全面介绍了光热催化的表征方法，涵盖非原位和原位技术，以及理论计算的应用。通过阅读本文，读者可以系统掌握光热催化的表征技术，学习如何利用多种手段深入探究光热催化过程，优化催…

说明：本文介绍了光热催化的原理、分类及机制，阐述了光能转化为热能的不同机理，分析了光热催化如何通过热化学和光化学途径促进反应。文章将光热催化分为热辅助光催化、光辅助热催化和光热协同…

钴（Co）基催化剂在氧还原反应（ORR）中表现出优异的催化性能，近年来在燃料电池、金属空气电池等清洁能源领域引起了广泛关注。Co基催化剂因其成本低、资源丰富、性能接近贵金属催化剂（…

  说明：金属–载体相互作用（MSI）指负载型催化剂中金属与载体的物理化学作用，含电子、几何及化学键合效应。可通过密度泛函理论（DFT）、分子动力学（MD）模拟，分析态…

  总结：溢流（Spillover）现象是指在多相催化体系中，活化的原子或分子从金属等活性位点迁移到载体或其他组分表面，进而参与后续反应。 溢流不仅拓展了催化剂的有效反应空间，还增…

差分电荷密度（Differential Charge Density, DCD）是一种在催化研究中广泛应用的电子结构分析工具，它通过比较反应体系在不同状态下的电荷分布差异，揭示电子…

d带中心在催化领域中的应用是一个近年来备受关注的前沿研究方向。随着计算材料学、表面化学和电化学的不断发展，d带中心理论逐渐成为理解催化剂活性与电子结构之间关系的重要工具。该理论不仅…

本文系统阐述了纳米级孤立颗粒和团簇催化剂的基本概念、主要优势和前沿应用。 纳米团簇催化剂通过原子级高度分散，实现极高的金属原子利用率、可调控的电子结构和强界面效应，显著提升了催化活…

  说明：对称性在催化过程中的调控作用体现在其对反应路径、活性位点分布以及电子结构的深刻影响。通过引入对称性破缺（如构建非中心对称结构或引入晶格畸变），可以打破原有能级简并状态，调…

说明：晶格氧介导机理（LOM）是一种在催化反应中，特别是涉及氧的氧化还原反应中，催化剂晶格中的氧原子直接参与反应的过程。 这种机理在许多重要的催化反应中都有所体现，例如析氧反应（O…

铜硫化物（CuS）作为一种重要的过渡金属硫化物，因其独特的物理化学性质，在催化、光催化、电化学、环境治理和能源转换等多个领域展现出广泛的应用前景。 CuS具有良好的导电性、高比表面…

钴磷化物（CoP）作为一种重要的过渡金属磷化物，近年来在催化领域中展现出卓越的性能，尤其是在水分解、氮气还原、氨硼烷水解等反应中表现出优异的催化活性和稳定性。 CoP的催化性能不仅…

RuO₂（二氧化钌）作为一种重要的过渡金属氧化物，因其优异的催化性能而被广泛研究和应用。RuO₂在多种催化反应中表现出良好的活性和稳定性，包括氢气氧化反应（HOR）、析氧反应（OE…

在催化研究中，电子转移分析起着至关重要的作用。通过分析催化过程中电子的转移行为，可以揭示催化反应的机理、优化催化剂的设计，并预测催化剂的性能。以下是电子转移分析的主要作用和常用手段…

锌（Zn）单原子催化剂在氧还原反应（ORR）中展现出优异的催化性能，因其独特的电子结构和高金属利用率而受到广泛关注。 Zn的3d轨道全充满结构（3d¹⁰4s¹）使其在ORR反应中表…

总结：本文系统梳理了单原子催化剂（SACs）在实际应用中面临的多种失活机制，包括金属位点溶解和脱金属、单原子的团聚与重构、载体腐蚀、中毒、质子化与阴离子吸附，以及传质障碍等，分析了…

说明：催化计算以DFT为核心，在原子与电子尺度模拟催化剂表面反应，通过CHE模型、火山曲线等方法预测反应路径、能垒，指导催化剂设计。 其在CO₂RR/OER/HER等反应中应用，结…

金属团簇颗粒的结构优化是材料科学和凝聚态物理中的一个重要研究方向。通过第一性原理计算方法，尤其是基于密度泛函理论（DFT）的VASP软件，可以对金属团簇的几何结构、电子结构和物理性…

催化火山图是描述催化剂活性或选择性与吸附能（或其他描述符）之间关系的核心工具，其独特的火山形状曲线揭示了催化反应中的内在规律。 本文详细介绍了火山图的基本概念、特点（如对称性与非对…