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第一作者：Tairan Wang，胡建钰，欧阳润海
通讯作者：李微雪
通讯学校：中国科学技术大学
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp6034
摘要
本研究探讨了金属催化剂在氧化物载体上的金属-载体相互作用（MSI）的本质。通过实验数据、可解释的机器学习、理论推导和第一性原理模拟，建立了一种基于金属-金属（MMI）和金属-氧（MOI）相互作用的金属-氧化物相互作用的通用理论。研究发现，对于晚过渡金属催化剂，金属-金属相互作用主导了氧化物载体的效应，并且亚氧化物对金属纳米颗粒的包覆现象得到了验证。
研究成果
中国科学技术大学李微雪在《Science》上发表了题为“Nature of metal-support interaction for metal catalysts on oxide supports”的论文，该研究提出了一种新的金属-载体相互作用的预测公式，基于178个金属-氧化物界面的实验数据，揭示了金属-载体相互作用的强度与金属的氧亲和性和金属间相互作用的关系。研究结果表明，强金属-金属相互作用不仅促进了金属间的结合，还控制了包覆的动力学。此外，研究还探讨了不同金属在不同氧化物载体上的相互作用差异，为催化剂的设计提供了新的理论基础。
论文亮点
1.理论创新：建立了金属-氧化物相互作用的通用理论框架，揭示了金属-金属和金属-氧相互作用的相对重要性。
2.实验验证：通过大量实验数据支持理论模型，确保了模型的可靠性和适用性。
3.应用前景：为催化剂的界面设计提供了新的思路，尤其是在石油化工和环境控制等领域的应用。
图文导读
图1. MSI模型的制定
图2. MSI的本质及其在不同界面系统中的应用。
图3. 强MMI和包覆发生。
结论
本研究通过建立金属-载体相互作用的理论模型，深入理解了金属催化剂在氧化物载体上的行为。这一理论不仅为催化剂的设计提供了科学依据，也为未来的研究指明了方向。研究结果强调了金属-金属相互作用在催化性能中的重要性，未来可进一步探索不同金属和载体组合的潜力。
作者简介
李微雪，中国科技大学化学物理系教授、博导。2012获中国自然科学基金委员会“杰出青年基金”。主要研究方向是理论与计算催化化学：数据驱动催化、能源催化转化、超稳定新催化剂设计。
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