华算科技表面结构效应电子结构效应。表面结构效应涉及材料表面原子排列、缺陷等对物理化学性质的影响,而电子结构效应关注电子能带、密度分布等对材料性能的作用。二者在反应中紧密交织,共同影响反应活性和选择性,尤其在中表现突出。
什么是表面结构效应
材料表面原子或分子的排列、取向以及等结构特征对其物理、化学性质的影响。
等方面。
表面原子和体相原子的结合力较弱在晶体表面,原子排列的缺陷或不规则性,如台阶、裂缝、边缘等,往往提供了更多的活性位点,进而影响物质的反应性和催化活性。

LiNi0.8Mn0.1表面结构重构。DOI: 10.26599/NR.2025.94907576
什么是电子结构效应
材料的电子结构,特别是电子能带、、局域电子态等特性对物质性质的影响。在催化过程中,电子结构效应主要体现在催化剂的电子密度分布、反应物与催化剂的相互作用以及催化剂表面电子的变化等方面图2. Zn-Nx位点的电子结构重构增强类芬顿催化活性研究。DOI: 10.1002/anie.202515736
相互作用
在表面结构上,由于原子的排列和环境不同,表面原子的电子结构往往也会有所改变。相反,电子结构的变化也会影响到表面的几何结构,尤其是在催化反应中,这种交互作用不仅影响到表面原子与反应物的结合力,也影响了反应路径和产物选择性。

在催化反应过程中,表面结构效应和电子结构效应的相互作用尤为明显。例如,,进而影响反应物与催化剂的相互作用。通过调节催化剂表面结构或电子结构,可以在一定程度上控制催化反应的活性和选择性。
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重构图4. Ru与Zn活性位点的协同效应精确调控电子结构提高电催化性能。DOI: 10.1002/adfm.202422594
表面结构通过影响表面原子的排列及表面缺陷,从几何上决定了催化剂的活性位点;而电子结构通过影响表面原子的电子密度分布和反应物与催化剂的相互作用,决定了反应的活化能和选择性。