Data-driven discovery of Pt single atom embedded germanosilicate MFI zeolite catalysts for propane dehydrogenation

脱氢 丙烷 催化作用 沸石 Atom(片上系统) 材料科学 化学工程 化学 纳米技术 有机化学 计算机科学 操作系统 工程类
作者
Qiancheng Zhao,Lin Chen,Sicong Ma,Zhi‐Pan Liu
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1)
标识
DOI:10.1038/s41467-025-58960-7
摘要

Zeolite-confined metal is an important class of heterogeneous catalysts, demonstrating exceptional catalytic performance in many reactions, but the identification of a stable metal-zeolite combination with a simple synthetic method remains a top challenge. Here artificial intelligence methods, particularly global neural network potential based large-scale atomic simulation, are utilized to design Pt-containing zeolite frameworks for propane-to-propene conversion. We show that out of the zeolite database (>220 structure framework) and more than 100,000 Pt/Ge differently distributed configurations, there are only three Ge-containing zeolites, germanosilicate (MFI, IWW and SAO) that are predicted to be capable of stabilizing Pt single atom embedded in zeolite skeleton and at the meantime allowing propane fast diffusion. Among, the Pt1@Ge-MFI catalyst is successfully synthesized via a simple one-pot synthesis without a lengthy post-treatment procedure, and characterized by high-resolution experimental techniques. We demonstrate that the catalyst features an in-situ formed [GePtO3H2] active site under the reductive reaction condition that can achieve long-term (>750 h) high activity and selectivity (98%) for propane dehydrogenation. Our simple catalyst synthesis holds promise for scale-up industrial applications that can now be rooted in first principles via data-driven catalyst design.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
YELLOW发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
太阳啊完成签到,获得积分10
2秒前
高大的丝袜完成签到 ,获得积分10
2秒前
顾矜应助霍凡白采纳,获得10
3秒前
科研通AI5应助卡皮巴拉采纳,获得10
4秒前
太阳啊发布了新的文献求助10
4秒前
酷炫的映寒完成签到,获得积分10
4秒前
菜菜发布了新的文献求助10
5秒前
山山而川发布了新的文献求助20
5秒前
青菜发布了新的文献求助10
7秒前
FZ发布了新的文献求助10
7秒前
Yummy完成签到,获得积分10
8秒前
苏木发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
不眠的人完成签到,获得积分10
10秒前
完美世界应助手抓饼啊采纳,获得30
11秒前
传奇3应助太阳啊采纳,获得10
11秒前
shapvalue发布了新的文献求助10
11秒前
赘婿应助赵懂采纳,获得10
12秒前
12秒前
在水一方应助潇潇采纳,获得10
14秒前
14秒前
mmgf完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
卡皮巴拉发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
沛沛发布了新的文献求助20
17秒前
18秒前
iNk应助菜菜采纳,获得10
18秒前
孟子航发布了新的文献求助10
20秒前
耶?发布了新的文献求助10
20秒前
lzz发布了新的文献求助10
21秒前
夕风残照发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
ywzwszl完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
24秒前
田様应助云宝采纳,获得10
25秒前
小二郎应助FZ采纳,获得10
26秒前
高分求助中
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd edition 888
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
Optical and electric properties of monocrystalline synthetic diamond irradiated by neutrons 320
共融服務學習指南 300
Essentials of Pharmacoeconomics: Health Economics and Outcomes Research 3rd Edition. by Karen Rascati 300
Peking Blues // Liao San 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3801800
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3347588
关于积分的说明 10334363
捐赠科研通 3063747
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1682067
邀请新用户注册赠送积分活动 807893
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 763960