Reactivity of Single Transition Metal Atoms on a Hydroxylated Amorphous Silica Surface: A Periodic Conceptual DFT Investigation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The drive to develop maximal atom‐efficient catalysts coupled to the continuous striving for more sustainable reactions has led to an ever‐increasing interest in single‐atom catalysis. Based on a periodic conceptual density functional theory (cDFT) approach, fundamental insights into the reactivity and adsorption of single late transition metal atoms supported on a fully hydroxylated amorphous silica surface have been acquired. In particular, this investigation revealed that the influence of van der Waals dispersion forces is especially significant for a silver (98 %) or gold (78 %) atom, whereas the oxophilicity of the Group 8–10 transition metals plays a major role in the interaction strength of these atoms on the irreducible SiO2 support. The adsorption energies for the less‐electronegative row 4 elements (Fe, Co, Ni) ranged from −1.40 to −1.92 eV, whereas for the heavier row 5 and 6 metals, with the exception of Pd, these values are between −2.20 and −2.92 eV. The deviating behavior of Pd can be attributed to a fully filled d‐shell and, hence, the absence of the hybridization effects. Through a systematic analysis of cDFT descriptors determined by using three different theoretical schemes, the Fermi weighted density of states approach was identified as the most suitable for describing the reactivity of the studied systems. The main advantage of this scheme is the fact that it is not influenced by fictitious Coulomb interactions between successive, charged reciprocal cells. Moreover, the contribution of the energy levels to the reactivity is simultaneously scaled based on their position relative to the Fermi level. Finally, the obtained Fermi weighted density of states reactivity trends show a good agreement with the chemical characteristics of the investigated metal atoms as well as the experimental data.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».