化学家发现了金催化剂起作用的σ孔原因

研究人员已经设计出可能是第一个物理解释这是纳米金催化剂工作原理的一个关键特征．科学家们已经知道，金纳米颗粒具有独特的催化性能，因为它们在边缘和角落结合了具有电子对的刘易斯碱反应物分子。但是现在计算Joakim Halldin Stenlid而且撕Brinck瑞典斯德哥尔摩皇家理工学院的研究人员指出了金属电子是如何驱动这种效应的。

具体来说，他们发现边缘和角落区域具有低电子密度，这也可以被认为是正静电势。布林克说:“金颗粒中最具催化活性的部位与正表面静电势有关，而静电势的大小与活性有关。必威体育 红利账户化学世界。

布林克和斯坦里德强调，正势区是“σ-空穴”，这意味着它们可以对富电子原子产生分子间吸引力，比如路易斯碱基中的原子。这种效应被称为在低电子密度的卤素原子上，σ空穴区也可见到例如，甚至氢键。部分原因是金和氢相似，都有一个单独的s轨道电子。

Brinck说，催化科学家通常使用密度泛函理论(DFT)计算的方式使得很难精确地研究表面静电势。但由于KTH的研究人员来自量子化学背景，他们意识到他们不需要这么高的精度。相反，它们可以相对容易地研究一般的潜在模式，即使对于大型系统也是如此。

首先，他们模拟了双原子金分子，发现就像双原子卤素分子一样，正静电势在原子两端与它们之间的键相反的一端形成。建立包含更多金原子的簇，模拟显示正电位区域集中在邻居最少的原子上——即边缘和角落上的原子。

σ-hole专家评论说，将σ-hole概念扩展到黄金这样的贵金属，真是新颖而有吸引力安东尼奥Frontera来自西班牙巴利阿里群岛大学。“我相信这将为一个新的研究领域铺平道路。”

KTH的科学家们现在想要分析其他金属和金属氧化物催化剂，特别是形状和化学成分对活性的重要性，并确定更复杂催化剂的活性位点。Brinck说，他们还希望这种方法可以为催化剂设计提供一种工作工具。