In the past decade, computational chemistry has evolved into a major field of research in the field of catalysts, by examining the mechanisms of catalysts and suggest theoretical inspiration to experimentalists. The most commercially used heterogeneous catalyst in the hydrogen evolution reaction is the platinum catalysts, which have been studied to replace platinum to non-precious metal elements or reduce the platinum amounts due to the high price of the platinum catalyst. As part of the research flow, the catalytic activity of the single atom catalysts and the platinum jagged nanowires as a hydrogen evolution reaction catalysts was investigated using the density functional theory calculation and machine learning. In this study, we expect that iron single atom catalysts will exhibit the excellent catalytic activity, and that the platinum jagged nanowires will also have high activity due to its many active sites.
지난 십 여 년간 계산 화학은 촉매연구분야에서 실험과 더불어 촉매의 메커니즘을 살펴보는 중요한 연구로 발전해왔다. 수소발생반응에서 가장 통상적으로 쓰이는 고체 촉매는 백금촉매인데, 이 백금 촉매의 높은 가격 때문에 백금을 대체하거나 사용량을 줄이는 방향의 연구들이 진행되어 왔다. 그러한 연구 흐름의 일환으로서 단원자촉매와 거친 표면 백금 나노선에 대하여 수소발생반응촉매로서 어느 정도의 촉매 성능을 기대할 수 있는지 밀도 범 함수 이론 계산과 기계 학습을 통해 조사하였다. 이 연구에서는 철 원자를 촉매로 하는 단 원자 촉매가 뛰어난 촉매 성능을 보일 것으로 기대했고 거친 표면 백금 나노선도 높은 활성을 가지는 곳이 많아서 높은 활성을 가질 것이라 예측했다.
