通过设计高性能的纳米催化剂有望为能源设备提供下一代电极。但是，当前的数值模拟方法一般只考虑了单个的且几何形状上通常是闭壳的纳米粒子，而忽略了样品中几种结构上不同的异构体的共存如何影响催化剂的活性。

有鉴于此，伦敦大学国王学院的Francesca Baletto等人合作，提出了一种多尺度数值方法，以快速，高通量的方式计算单个异构体的电流密度和质量活性，并预测了形态多样化但尺寸大小一致的催化剂样品的活性。

本文要点

1）他们提出了用于电化学分子氧还原的铂纳米催化剂的具体设计规则，确定了催化剂的最大尺寸范围为5.5 nm，并且单个纳米颗粒的异构化和样品的形态组成也不能忽略。

2）他们确认了缺陷和凹面多面体在2-3 nm处具有最高的催化活性，而球形但无定形异构体在3-5 nm范围内活性最高，质量活性达到惊人的2.7 A/mg。

3）该工作根据每种催化剂中Pt异构体的不同分布，为具有特定大小催化剂的质量活性的不同提供了一个可能合理的解释。

参考文献：

Kevin Rossi et al. Structural Screening and Design of Platinum Nanosamples for Oxygen Reduction. ACS Catal., 2020.

DOI: 10.1021/acscatal.9b05202

https://doi.org/10.1021/acscatal.9b05202