来自Ruhr-Universität Bochum (RUB)和哥本哈根大学的研究团队因此开发了一种方法,可以预测最佳成分,并通过高通量实验确认其准确性。他们在《Angewandte化学国际版》上发表了28篇报告。2020年12月。
比以前的催化剂更便宜的元素
许多电化学反应要经过几个步骤。每一步都应该在催化剂表面进行优化,杏耀QQ但不同的要求适用于每一步。RUB电化学中心的Wolfgang Schuhmann教授解释说:“由于以前的催化剂通常只有一种优化的功能,我们只能做出可能的最佳折衷,而能量损失是无法避免的。”对于复杂的固溶体,可以在一个催化剂表面同时实现多种功能,克服了这一限制。然而,只有当至少五个不同的元素组合在一起时才会发生这种情况。各个元素可以组合成数百万种可能的百分比。先前寻找一种策略来寻找最佳性能的挑战似乎可以用这类材料来回答。现在的任务是找出哪种组合以最佳的方式实现了目标。“顺便说一句,与以前的催化剂相比,使用更有利的元素也有可能实现这一点,”Schuhmann强调。
做出并检查预测
在他们的工作中,研究小组提出了一种方法,在无数的可能性中提供指导。哥本哈根大学高熵合金催化中心的Jan Rossmeisl教授解释说:“我们开发了一个模型,可以预测氧还原的活性,从而计算出最佳的成分。”
波鸿的研究小组对该模型进行了验证。“我们可以使用组合溅镀系统来制作材料库,其中支架表面的每个点都有不同的组成,在每个方向上都有不同但明确的梯度,”RUB新材料和界面负责人Alfred Ludwig教授解释说。使用扫描液滴池,然后自动测量材料库上342个组分的催化性能,以识别活性趋势。
“我们发现,原始模型还没有对复杂性做出公正的评价,杏耀联系而且仍然做出不精确的预测。因此,
杏耀主管团队 ,我们对它进行了修改,并再次进行了实验测试,”哥本哈根团队的Thomas Batchelor博士说,他是RUB的访问科学家,作为合作的一部分。这次的预测结果与实验测量结果非常吻合,这也得到了进一步资料库的证实。
这种方法可以识别由五种化学元素组成的表面的复杂机制,把大部分筛选工作留给计算机。“如果这个模型被证明是普遍适用于所有元素组合和其他反应的,那么这个催化剂类目前最大的挑战之一就可以实际解决了,”研究团队说。