
【化】 surface compounds theory
alive; exactly; live; product; vivid; work
【醫】 vivi-
group; combine; battalion; bloc; circle; clique; ring
【醫】 collective bo***s
【經】 block; clique
frame of reference; theoretics; theorization; theory
【化】 Rice-Ramsperger-Kassel theoryRRK; theory
【醫】 rationale; theory
活性集團理論(Active Group Theory)是化學及材料科學領域的重要概念,主要用于解釋催化劑表面活性位點的結構與功能關系。該理論認為,催化劑的高效性源于其表面特定原子或原子簇(即"活性集團")的協同作用,這些集團通過幾何構型、電子态調整等機制降低反應活化能。
從漢英對照角度,"活性集團"對應的英文術語為"active ensemble",強調多原子協同形成的動态功能單元。例如,在金屬催化劑中,活性集團可能由3-5個相鄰金屬原子構成,其電子雲重排形成的d帶中心位置直接影響吸附能強弱。
該理論的應用主要體現在:
該理論與傳統單原子催化理論形成對比,後者強調孤立原子的特殊活性,而活性集團理論更關注原子間相互作用産生的"1+1>2"效應。近年研究顯示,這種協同作用在電催化CO₂還原等領域具有關鍵作用(ACS Catalysis 2023)。
參考文獻:
活性集團理論是催化化學中的一個重要理論,其核心内容可總結如下:
活性集團理論(Surface Compounds Theory)由蘇聯科學家尼古拉·伊萬諾維奇·柯巴捷夫于1939年提出。該理論認為,催化劑的活性來源于其表面的非晶相結構(即原子或分子以無序形式聚集的“活性集團”),而結晶相(如金屬或載體)僅作為物理支撐,本身不直接參與催化反應。
根據化學定義,“活性”指物質與其他物質發生物理或化學作用的能力。在催化領域,特指催化劑加速反應速率的特性。活性集團正是催化劑中具備這種高效反應能力的核心區域。
該理論為解釋多相催化機制提供了早期模型,強調了催化劑表面微觀結構對活性的決定性影響,為後續研究(如活性位點理論)奠定了基礎。
柯巴捷夫的理論發表于20世紀中期,隨着現代表征技術(如電子顯微鏡、光譜學)的發展,研究者已能更精确地觀測催化劑表面結構,但“活性集團”概念仍被用于描述局部活性位點的作用機制。
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