AI助力！我國科學家取得催化基礎理論重大突破
【化工儀器網 行業百態】在當今科學研究的舞臺上，人工智能(AI)正逐漸成為一個重要的角色。近日，中國科學技術大學李微雪課題組在《科學》雜志上發表了一項催化領域的突破性研究成果，他們通過揭示負載型金屬催化劑的“金屬-載體相互作用”本質，對這一問題提供了有力的回答，展示了AI在催化科學研究中的巨大潛力。
長久以來，催化科學中的一個核心挑戰是如何深入理解并調控金屬-載體間的相互作用，這種相互作用對于提升催化劑的性能至關重要，它影響著催化劑的穩定性、電子轉移能力以及反應界面的特性。然而，由于金屬與載體之間的復雜關系受到多種因素的影響，包括金屬的種類、載體的類型、制備條件和反應環境等，這使得科學家難以從實驗數據中直接洞察到相互作用的本質規律。
面對這一難題，李微雪教授課題組采取了創新的研究策略。課題組人員借力AI技術展開了深入研究，為該問題的解決帶來了新的突破口。他們匯總了多篇核心文獻中的大量實驗數據，通過可解釋性AI算法，由材料性質作為基本特征，經過迭代式的數學操作，構建了一個由高達300億個表達式所組成的特征空間。利用壓縮感知算法，結合領域知識和理論推導，研究團隊從中篩選出物理清晰、數值準確的描述符，成功建立了“金屬-載體相互作用”與材料性質之間的控制方程。
這一方程除了包含“金屬-氧相互作用”外，還突破性地包含了“金屬-金屬相互作用”這一關鍵新變量，首次完整揭示了金屬-載體相互作用的本質。研究發現，“金屬-金屬相互作用”是決定載體差異的關鍵因素，這為理解載體效應提供了全新視角。
據了解，研究人員所提出的“金屬-載體相互作用”理論具有較高的普適性。它不僅適用于氧化物負載的金屬納米催化劑，還適用于其負載的金屬單原子分散催化劑，以及金屬負載的氧化物薄膜催化劑。
李微雪表示，該成果有望加快新催化材料和新催化反應的發現，推動能源、環境和材料的綠色升級，助力社會的可持續性發展。
這一突破性研究成果標志著AI技術與化學研究的深度融合達到了一個新高度。它不僅為催化基礎理論的發展開辟了新的路徑，也為未來催化劑的設計與應用提供了強有力的理論支持。隨著AI技術的不斷進步和完善，相信在不久的將來會有更多的科學難題被解決，更多的科技創新成果涌現出來。
素材來源：科技日報
關注本網官方微信 隨時閱讀專業資訊
- 中國科學技術大學帶來新成果 讓“永久化學品”也能輕松降解 2024-11-21 13:32:50
- 永久性化合物通常指的是全氟和多氟烷基物質。由于全氟和多氟烷基物質的分子內有牢固的碳-氟鍵，因此這類物質通常具備了獨特的熱穩定性、化學穩定性、疏水及疏油等特性。而這賦予了它們化工、電子、醫療設備、紡織機械、核工業等領域廣泛應用場景。但凡事皆有
- 安徽大學研制催化劑快速篩選裝置，填補國內市場空白 2024-10-31 10:17:32
- 近日，安徽大學化學化工學院傳來喜訊，由魏宇學和孫松團隊研制的催化劑快速篩選裝置已完成工程機樣機迭代，并成功推向市場。這一創新成果不僅填補了國內催化劑性能快速評價儀器領域的市場空白，還為催化、導熱、熱管理材料的研發提供了強有力的支持。
- 推動綠色化工 科學家構筑新型光催化劑 2024-06-20 09:13:06
- 該催化劑具有親水性、結晶性、半導體特性“三合一”的優勢，可實現高效的電子傳遞、質子傳遞和分子傳遞過程，從純水和空氣中實現過氧化氫的高效率綠色合成，有望應用于其他光化學轉換的綠色化工過程。
- 511萬 湖北省生態環境科學研究院2023年專用試劑耗材采購項目公開 2023-05-23 10:09:42
- 近日，湖北省生態環境科學研究院發布公告，計劃對2023年專用試劑耗材采購項目公開招標，預算金額511萬。潛在投標人應在湖北華咨項目管理有限公司(武漢市洪山區文薈街76號星光時代寫字樓21F)獲取招標文件，并于2023年06月12日09點00分(北京時間)前遞交投標文件
版權與免責聲明
- 凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- 本網轉載并注明自其它來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點或和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
