Single-atom alloy catalysts designed by first-principles calculations and artificial intelligence

催化作用 离解(化学) 分析 Atom(片上系统) 参数化复杂度 计算机科学 组合化学 化学 纳米技术 数据挖掘 材料科学 算法 有机化学 并行计算
作者
Zhongkang Han,Debalaya Sarker,Runhai Ouyang,Aliaksei Mazheika,Yi Gao,Sergey V. Levchenko
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:12 (1) 被引量:36
标识
DOI:10.1038/s41467-021-22048-9
摘要

Single-atom metal alloy catalysts (SAACs) have recently become a very active new frontier in catalysis research. The simultaneous optimization of both facile dissociation of reactants and a balanced strength of intermediates' binding make them highly efficient and selective for many industrially important reactions. However, discovery of new SAACs is hindered by the lack of fast yet reliable prediction of the catalytic properties of the sheer number of candidate materials. In this work, we address this problem by applying a compressed-sensing data-analytics approach parameterized with density-functional inputs. Our approach is faster and more accurate than the current state-of-the-art linear relationships. Besides consistently predicting high efficiency of the experimentally studied Pd/Cu, Pt/Cu, Pd/Ag, Pt/Au, Pd/Au, Pt/Ni, Au/Ru, and Ni/Zn SAACs (the first metal is the dispersed component), we identify more than two hundred yet unreported candidates. Some of these new candidates are predicted to exhibit even higher stability and efficiency than the reported ones. Our study demonstrates the importance of breaking linear relationships to avoid bias in catalysis design, as well as provides a recipe for selecting best candidate materials from hundreds of thousands of transition-metal SAACs for various applications.
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
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
cdercder应助枯木采纳,获得10
刚刚
cdercder应助枯木采纳,获得10
刚刚
bacibobo完成签到,获得积分10
1秒前
张迪完成签到,获得积分10
1秒前
bkagyin应助LL采纳,获得10
1秒前
1秒前
123完成签到,获得积分10
1秒前
彼得大帝完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI2S应助我爱科研采纳,获得10
2秒前
钙离子完成签到,获得积分10
2秒前
以恒之心完成签到,获得积分10
3秒前
xdd完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
bc应助ljl12138采纳,获得30
5秒前
6秒前
lizhiqian2024完成签到,获得积分20
6秒前
1223完成签到 ,获得积分10
6秒前
随便起个名完成签到,获得积分10
6秒前
可可应助bacibobo采纳,获得10
7秒前
无奈聪展完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
风信子完成签到,获得积分10
7秒前
学术z完成签到,获得积分10
7秒前
天才c完成签到,获得积分10
8秒前
hanyingwang完成签到,获得积分10
8秒前
onw完成签到,获得积分10
8秒前
wrr完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI5应助ha采纳,获得10
9秒前
10秒前
楼松思发布了新的文献求助10
11秒前
曾无忧发布了新的文献求助10
11秒前
xty发布了新的文献求助10
11秒前
帐青发布了新的文献求助10
11秒前
北开水发布了新的文献求助10
13秒前
hh完成签到,获得积分10
14秒前
cdercder应助dwk123采纳,获得10
14秒前
无奈世立完成签到,获得积分10
14秒前
栖木完成签到,获得积分10
15秒前
Hyperion完成签到,获得积分10
16秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 1500
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 800
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3773804
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3319383
关于积分的说明 10194670
捐赠科研通 3033996
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1664897
邀请新用户注册赠送积分活动 796398
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757433