我国科学家提出单原子催化剂设计全新理论模型

本文介绍了中国科学技术大学与中国科学院大连化学物理研究所在单原子催化剂（SACs）领域的研究突破。研究团队在电子轨道层面揭示了金属—载体及金属—分子间的前线轨道耦合机制，首次实现了前线分子轨道（FMO）理论在多相催化中的实验佐证与突破性应用。通过调控载体种类与尺寸，科研团队成功设计出兼具高活性和高稳定性的单原子加氢催化剂。研究发现，半导体型载体的LUMO位置可作为统一描述符，用于预测高活性、高稳定性单原子催化剂，为催化科学从经验驱动向理论驱动转型提供了重要支撑。这一突破有望为人工智能高通量筛选催化剂奠定理论基础，加快催化剂的开发与工业化应用进程。