斯科尔科沃科技学院 信用:Pixabay/CC0公共域 来自斯科尔泰克的研究人员和他们来自德国和美国的同事研究了钯铜合金在变化的温度和氢浓度下的性质和行为，这项研究对催化剂设计具有高度相关的意义
这篇论文发表在《应用物理学杂志》上
过渡金属合金材料具有催化性能，广泛用于促进各种化学反应，如二氧化碳加氢，一种将二氧化碳转化为甲醇的过程
使用一种更昂贵的活性元素与另一种更便宜、更惰性的元素的合金，可以使这些催化剂高效
这种催化剂的一个例子是钯和铜的合金，其中钯的孤立原子位于铜晶格中
中国能源科技研究中心的钟、德巴拉亚·萨克和谢尔盖·列夫琴科以及他们的同事利用机器学习模型模拟了钯/铜合金的性质，预测了钯原子在铜表面的分布与氢分压和温度的关系
只有表面的钯原子提供催化活性位点
因此，知道在相关温度和氢分压下，这些原子中有多少能在表面找到是很重要的，”列夫琴科说
他说，评估铜晶格中钯的许多原子构型的能量需要大量的计算资源，所以研究人员选择了一个更容易处理的替代团簇扩展模型
“该模型允许我们在几秒钟内评估数百万种配置的能量
在这项研究中，我们有一个比通常使用团簇膨胀研究的系统更复杂的系统:一个合金表面，其中各种ato mic构型的稳定性受气相吸附质的影响
因此，我们应用基于压缩感知的机器学习方法(一种广泛用于压缩图像的方法)来开发一个非常精确和可预测的替代模型，”列夫琴科指出
研究小组发现，氢吸附确实对铜(111)表面顶层的钯原子浓度有很大影响
“在低氢分压和较高温度下，钯倾向于留在表面，而在较高压力和较低温度下，氢吸附会驱使钯离开表面，”列夫琴科解释说
作者希望他们的发现能为设计具有更好催化性能的金属合金打开大门，考虑到在实际操作条件下材料成分和结构的动态变化
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