单原子催化剂因其具有高选择性的能力而受到极大关注。然而，许多反应需要一个以上的相邻位点来排列反应物或破坏特定的化学键。例如，断裂C–O或O–H键可以通过包含亲氧元素和结合每个分子片段的亲碳或“亲氢”元素的双位点来促进。然而，由于多组分催化表面的复杂性，难以设计具有理想反应活性的稳定双原子位点。近日，杜兰大学Matthew M. Montemore、塔夫茨大学E. Charles H. Sykes报道了双原子合金位点的优先设计和乙醇在PtCrAg上脱氢脱水的实验证明。

本文要点：

1) 作者构建了一种新型的双原子系统，即三金属双原子合金，它是通过合金化能量计算设计的。并通过广泛的计算筛选，作者发现嵌入Ag（111）中的Pt–Cr二聚体可以通过Pt和Cr在Ag中的负混合焓以及Pt与Cr之间的相互作用形成。然后通过表面科学实验实现了这些双原子合金位点，并发现其反应性与原子尺度结构相关。

2) Ag（111）中的Pt-Cr位点可以转化乙醇，而PtAg和CrAg对乙醇不起反应。计算表明，亲氧Cr原子和亲氢Pt原子的协同作用可以破坏O–H键。此外，具有较高Cr团簇负载的活性位点可以产生乙烯。最后，作者还通过计算确定了许多双原子合金位点。

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Paul L. Kress et.al A Priori Design of Dual-Atom Alloy Sites and Experimental Demonstration of Ethanol Dehydrogenation and Dehydration on PtCrAg JACS 2023

DOI: 10.1021/jacs.2c13577

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c13577