Ученые разработали универсальный алгоритм для быстрого поиска катализаторов
С его помощью удалось найти около 200 перспективных катализаторов из одноатомных сплавов
Ученые получили новый алгоритм для быстрого поиска оптимальных катализаторов на основе одноатомных сплавов (SAAC) различного назначения. Статью с описанием разработки опубликовал научный журнал Nature Communications, кратко об этом пишет пресс-служба Сколковского института науки и технологий.
Сколтех. Фото: Sk.ru
В катализаторах из одноатомных сплавов отдельные атомы редких и дорогих металлов, например, платины, распределены по инертной металлической основе. Такие катализаторы демонстрируют высокую эффективность и избирательность во многих каталитических реакциях, что позволяет использовать их для таких промышленно важных реакций как гидрирование органических молекул с целью преобразования в более ценные продукты.
"Наша модель обеспечивает корректную оценку характеристик SAAC, протестированных экспериментальным путем. С помощью этой модели мы предсказали свойства более пяти тысяч SAAC и выявили свыше двухсот новых SAAC, которые по своим характеристикам и стабильности превосходят существующие катализаторы", – пишут исследователи.
По их словам, ученым известно не так много одноатомных катализаторов, которые одновременно обладали бы стабильностью и каталитической активностью. Это связано с тем, что до сих пор они создавались методом проб и ошибок, который является крайне неэффективным.
В новой работе ученые создали быстрый и надежный способ прогнозирования каталитических свойств для тысяч SAAC. Кроме того, исследователи не только получили готовые для практического использования модели, но и разработали новую методологию на основе машинного обучения для определения комбинаций физических свойств материалов, при которых можно добиться очень высоких каталитических характеристик.
"Разработанную методологию можно легко адаптировать для создания новых функциональных материалов для различных целей, включая электрокатализ (реакции восстановления кислорода и выделения водорода), топливные элементы, риформинг метана и реакция конверсии водяного газа", – рассказал один из авторов работы, сотрудник Сколковского института науки и технологий Сергей Левченко.
Источник: nauka.tass.ru