(纯计算)香港城市大学J. Am. Chem. Soc.: 配位环境在协同催化中的作用：M1M2N6催化剂的分子轨道视角

本研究背景在于双原子催化剂（DACs）相比单原子催化剂具有更强的电子结构调控能力，但对其协同机制在分子轨道水平的理解尚不深入。研究目的旨在阐明配位环境如何通过分子轨道影响M1M2N6催化剂的协同催化性能。通过大规模密度泛函理论计算，作者揭示了从M1–N3–M2–N3–C到M1–N4–M2–N4–C的转变过程中，M1和M2位点间d原子轨道组合成分子轨道产生的协同效应。结论表明，M1–N3–M2–N3–C中M1/M2–N键强度减弱归因于从直接的dx2–y2轨道重叠转变为氮介导的相互作用。氢吸附研究显示，不同配位环境导致选择性轨道耦合从dx2–y2转向dz2轨道，并受费米能级附近反键分子轨道对称性限制。机器学习分析进一步证实了这些配位环境依赖的协同机制，为改进DACs设计提供了理论框架。