
【化】 surface compounds theory
alive; exactly; live; product; vivid; work
【医】 vivi-
group; combine; battalion; bloc; circle; clique; ring
【医】 collective bo***s
【经】 block; clique
frame of reference; theoretics; theorization; theory
【化】 Rice-Ramsperger-Kassel theoryRRK; theory
【医】 rationale; theory
活性集团理论(Active Group Theory)是化学及材料科学领域的重要概念,主要用于解释催化剂表面活性位点的结构与功能关系。该理论认为,催化剂的高效性源于其表面特定原子或原子簇(即"活性集团")的协同作用,这些集团通过几何构型、电子态调整等机制降低反应活化能。
从汉英对照角度,"活性集团"对应的英文术语为"active ensemble",强调多原子协同形成的动态功能单元。例如,在金属催化剂中,活性集团可能由3-5个相邻金属原子构成,其电子云重排形成的d带中心位置直接影响吸附能强弱。
该理论的应用主要体现在:
该理论与传统单原子催化理论形成对比,后者强调孤立原子的特殊活性,而活性集团理论更关注原子间相互作用产生的"1+1>2"效应。近年研究显示,这种协同作用在电催化CO₂还原等领域具有关键作用(ACS Catalysis 2023)。
参考文献:
活性集团理论是催化化学中的一个重要理论,其核心内容可总结如下:
活性集团理论(Surface Compounds Theory)由苏联科学家尼古拉·伊万诺维奇·柯巴捷夫于1939年提出。该理论认为,催化剂的活性来源于其表面的非晶相结构(即原子或分子以无序形式聚集的“活性集团”),而结晶相(如金属或载体)仅作为物理支撑,本身不直接参与催化反应。
根据化学定义,“活性”指物质与其他物质发生物理或化学作用的能力。在催化领域,特指催化剂加速反应速率的特性。活性集团正是催化剂中具备这种高效反应能力的核心区域。
该理论为解释多相催化机制提供了早期模型,强调了催化剂表面微观结构对活性的决定性影响,为后续研究(如活性位点理论)奠定了基础。
柯巴捷夫的理论发表于20世纪中期,随着现代表征技术(如电子显微镜、光谱学)的发展,研究者已能更精确地观测催化剂表面结构,但“活性集团”概念仍被用于描述局部活性位点的作用机制。
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