記者4月2日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校路軍嶺教授團隊聯(lián)合武曉君教授及中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所楊冰副研究員，創(chuàng )新理論模型，成功研發(fā)出具有高活性且高穩定性的單原子加氫催化劑，實(shí)現了前線(xiàn)分子軌道理論在多相催化中的實(shí)驗佐證與突破性應用。

該項研究有望為人工智能高通量篩選催化劑奠定新的理論基礎，從而大幅度加快高活性、高穩定性催化劑的開(kāi)發(fā)，縮短其工業(yè)化應用進(jìn)程。4月2日，相關(guān)成果在線(xiàn)發(fā)表于《自然》雜志。

單原子催化劑憑借其最大化的金屬原子利用率、量子化的電子結構及獨特的物理化學(xué)性質(zhì)，在多相催化、能源轉化、環(huán)境治理及生物醫學(xué)等領(lǐng)域展現出廣闊應用前景。我國科學(xué)家率先提出單原子催化概念，自此該領(lǐng)域已n成為國際催化領(lǐng)域研究的前沿。

然而，科學(xué)家在研究中發(fā)現，仍然缺乏一個(gè)能夠描述單原子催化劑活性和穩定性的統一理論模型。

此次研究工作中，路軍嶺團隊在14種半導體載體表面構建了34種鈀單原子催化劑，通過(guò)調控載體種類(lèi)與尺寸，實(shí)現了對載體最低未占分子軌道能級位置的精準調控，并實(shí)現了能級位置的精準測量。楊冰團隊利用高分辨電鏡確認了鈀原子的原子分散狀態(tài)。武曉君團隊揭示了金屬—載體及金屬—分子間的前線(xiàn)軌道耦合內在機制，并證實(shí)了前線(xiàn)分子軌道理論在單原子催化中完全可行，為高活性、高穩定性單原子催化劑設計提供了一個(gè)全新的理論模型。（記者 陳婉婉）