Sabatier Phenomenon in Hydrogenation Reactions Induced by Single-Atom Density

化学 催化作用 Atom(片上系统) 选择性 吸附 密度泛函理论 解吸 计算化学 物理化学 有机化学 计算机科学 嵌入式系统
作者
Hongqiang Jin,Runqing Zhao,Peixin Cui,Xiaolong Liu,Jie Yan,Xiaohu Yu,Ding Ma,Weiguo Song,Changyan Cao
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (22): 12023-12032 被引量:80
标识
DOI:10.1021/jacs.3c00786
摘要

The Sabatier principle is a fundamental concept in heterogeneous catalysis that provides guidance for designing optimal catalysts with the highest activities. For the first time, we here report a new Sabatier phenomenon in hydrogenation reactions induced by single-atom density at the atomic scale. We produce a series of Ir single-atom catalysts (SACs) with a predominantly Ir1-P4 coordination structure with densities ranging from 0.1 to 1.7 atoms/nm2 through a P-coordination strategy. When used as the catalysts for hydrogenation, a volcano-type relationship between Ir single-atom density and hydrogenation activity emerges, with a summit at a moderate density of 0.7 atoms/nm2. Mechanistic studies show that the balance between adsorption and desorption strength of the activated H* on Ir single atoms is found to be a key factor for the Sabatier phenomenon. The transferred Bader charge on these Ir SACs is proposed as a descriptor to interpret the structure-activity relationship. In addition, the maximum activity and selectivity can be simultaneously achieved in chemoselective hydrogenation reactions with the optimized catalyst due to the uniform geometric and electronic structures of single sites in SACs. The present study reveals the Sabatier principle as an insightful guidance for the rational design of more efficient and practicable SACs for hydrogenation reactions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
wanxiqianxia完成签到,获得积分10
3秒前
俟天晴完成签到 ,获得积分10
5秒前
八十八夜的茶摘完成签到,获得积分10
8秒前
zzzllove完成签到 ,获得积分10
10秒前
ChatGPT完成签到,获得积分10
11秒前
14秒前
w婷完成签到 ,获得积分10
14秒前
lingkai完成签到 ,获得积分10
16秒前
我请问呢发布了新的文献求助10
22秒前
娃娃菜妮完成签到 ,获得积分10
26秒前
wcy完成签到 ,获得积分10
30秒前
MM发布了新的文献求助30
31秒前
优娜完成签到 ,获得积分10
33秒前
CipherSage应助健壮念寒采纳,获得10
33秒前
40秒前
小二郎应助英俊智宸采纳,获得10
50秒前
斯文败类应助SuyingGuo采纳,获得10
50秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
52秒前
花海完成签到 ,获得积分10
57秒前
58秒前
59秒前
MM发布了新的文献求助30
1分钟前
英俊智宸发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
sci完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Strongly发布了新的文献求助10
1分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
Aluhaer应助科研通管家采纳,获得150
1分钟前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
清爽尔岚完成签到 ,获得积分10
1分钟前
二中所长发布了新的文献求助10
1分钟前
guo完成签到,获得积分10
1分钟前
朱婷完成签到 ,获得积分10
1分钟前
冬雪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
qing完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
cmh完成签到 ,获得积分10
1分钟前
英俊智宸完成签到,获得积分10
1分钟前
韭菜盒子发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
Comprehensive Toxicology Fourth Edition 24000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
World Nuclear Fuel Report: Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2025-2040 800
Handbook of Social and Emotional Learning 800
Risankizumab Versus Ustekinumab For Patients with Moderate to Severe Crohn's Disease: Results from the Phase 3B SEQUENCE Study 600
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5139327
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4338303
关于积分的说明 13512484
捐赠科研通 4177497
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2290823
邀请新用户注册赠送积分活动 1291325
关于科研通互助平台的介绍 1233611