Identifying the Catalytic Descriptor of Single-Atom Catalysts in Nitrate Reduction Reaction: An Interpretable Machine-Learning Method

催化作用 化学 限制 硝酸盐 还原(数学) 生物系统 金属 选择性催化还原 生化工程 化学信息学 平衡(能力) 过渡金属 降维 计算化学 组合化学 兴奋剂 化学工程 工艺工程 计算机科学 反应条件 多相催化 无机化学
作者
Zhen Zhu,Shan Gao,Jing Zhang,Xuxin Kang,Shunfang Li,Xiangmei Duan
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:16 (3): 2010-2022 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acscatal.5c05532
摘要

Elucidating the catalytic descriptor that accurately characterizes the structure–activity relationships of typical catalysts for various important heterogeneous catalytic reactions is pivotal for designing high-efficient catalytic systems. Here, an interpretable machine learning technique was employed to identify the key determinants governing the nitrate reduction reaction (NO3RR) performance across 286 single-atom catalysts (SACs) with the active sites anchored on double-vacancy BC3 monolayers. Through Shapley Additive Explanations (SHAP) analysis with reliable predictive accuracy, we quantitatively demonstrated that, favorable NO3RR activity stemmed from a delicate balance among three critical factors: low NV, moderate DN, and specific doping patterns. Building upon these insights, we established a descriptor (ψ) that integrated the intrinsic catalytic properties and the intermediate O–N–H angle (θ), effectively capturing the underlying structure–activity relationship. Guided by this, we further identified 16 promising catalysts with predicted low limiting potential (UL). Importantly, these catalysts are composed of cost-effective nonprecious metal elements and are predicted to surpass most reported catalysts, with the best-performing Ti–V-1N1 is predicted to have an ultralow UL of −0.10 V.
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
ZZ发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
HHN发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
芬芬完成签到,获得积分0
1秒前
Yeon发布了新的文献求助10
1秒前
csa1007完成签到 ,获得积分10
2秒前
坏猪宣告发布了新的文献求助10
2秒前
Gallavich发布了新的文献求助10
3秒前
人间烟火发布了新的文献求助10
3秒前
唐子峻完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
情怀的应助被牧青采纳,获得10
6秒前
Hase完成签到 ,获得积分10
7秒前
时尚雨兰完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
外向灵寒发布了新的文献求助10
7秒前
tingwaiwufengyu完成签到 ,获得积分10
8秒前
科研通AI6.2的应助被七安采纳,获得10
8秒前
比考试难烤的地瓜完成签到 ,获得积分10
9秒前
时尚雨兰发布了新的文献求助10
10秒前
小田儿完成签到,获得积分10
10秒前
李健的粉丝团团长的应助被ZZ采纳,获得10
11秒前
117完成签到 ,获得积分10
12秒前
Jiaxin完成签到,获得积分10
12秒前
山东刘亦菲完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
cys发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
dawn完成签到,获得积分20
16秒前
科研通AI6.4的应助被hxd采纳,获得10
17秒前
18秒前
INFINITY完成签到 ,获得积分10
19秒前
xing_xing的应助被害怕的绿竹采纳,获得20
19秒前
四叶草发布了新的文献求助10
20秒前
特别鸣谢完成签到,获得积分10
20秒前
七安发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
21秒前
科研迪发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7895342
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9404507
关于积分的说明 20864475
捐赠科研通 7498655
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3359286
关于科研通互助平台的介绍 2497486
邀请新用户注册赠送积分活动 2388515