Abstrak
Katalis atom tunggal heterogen (SAC) telah memperoleh perhatian signifikan karena aktivitas katalitiknya yang tinggi dan reaktivitas yang dapat disetel, yang sangat dipengaruhi oleh pilihan bahan pendukung. Dalam studi ini, kami menggunakan perhitungan teori fungsi kerapatan untuk menyelidiki oksidasi CO pada SAC Au yang diadsorpsi pada situs kekosongan tunggal (SV) dari berbagai bahan berbasis karbon, termasuk grafena, grafit (Gr), dan grafit yang disisipkan K (K@Gr). Hasil komputasi kami mengungkapkan bahwa K@Gr memberikan stabilitas dan aktivitas katalitik yang ditingkatkan dibandingkan dengan bahan pendukung berbasis karbon lainnya karena interaksi elektrostatik yang kuat antara atom K yang disisipkan dan atom karbon di sekitar atom Au yang diadsorpsi di situs SV. Mekanisme oksidasi CO mengikuti jalur berurutan yang melibatkan mekanisme Langmuir–Hinshelwood dan Eley–Rideal, di mana K@Gr menunjukkan kinerja yang unggul dalam menstabilkan perantara reaksi utama dan dengan demikian memberikan profil energi reaksi yang lebih baik di sepanjang seluruh jalur reaksi. Temuan ini menyoroti potensi senyawa interaksi Gr, seperti K@Gr, sebagai bahan pendukung yang menjanjikan untuk SAC, yang menawarkan stabilisasi struktural dan peningkatan kinerja katalitik melalui interaksi elektrostatik yang dapat disesuaikan.
Memfasilitasi reaktivitas oksidasi CO melalui interkalasi kalium pada katalis emas atom tunggal yang didukung oleh grafit
