多相反应过程表界面动态结构的调控机制

以电催化乙烯部分氧化反应（生成环氧乙烷EO/乙二醇EG）为例

1.关键中间体的检测

原位红外，原位拉曼等表征，以及电化学的相应分析，尽可能多的获得关键的中间体、所成化学键的相关信息。

• 前期组里有Ag枝晶电催化制备EO的实验内容，但是效果不太好，后面师兄从电化学的角度分析考虑以抑制析氧反应的思路（抑制*OOH生成、抑制O-O耦合）对常用的RuO2催化剂进行处理（目的是让表面吸附物种尽量以*O和*OH的形式存在，以促进乙烯的部分氧化反应），合成制备了一种非晶的RuO2用于电催化合成EG（反应选择性，法拉第效率等都非常高），不过上面两种催化剂都没有做过相应的反应原位表征。
• 之前做过一点电催化制备H2O2的原位拉曼表征，原位红外没有做过。

2.以Ag催化剂为例，探索反应路径

方法是利用VASP、CP2K等进行DFT计算获得原始数据集，DeePMD-kit，DP-GEN等软件主动学习生成分子动力学经验势，利用Lammps等对体系的中间体等内容进行加速计算，获得有依据的反应路径。

• 对VASP、CP2K等DFT软件有一定的基础（用VASP帮着师兄师姐做了两个实验的模拟计算内容，对于电都是用的CHE方法），Lammps试着用过但没具体做过相关的项目，DP的软件有一定了解，但没试着用过。以上软件均是自学没有参加过相关的培训。

3.筛选更合适的催化剂

基于合理反应路径的基础上，利用DP和描述符等手段对一些材料体系进行筛选，从而获得更优异的催化剂，从中探索新的机制、描述符等。

• 这些内容看的文献也不少，对于Norskov那套BEP关系-标度关系-火山图的理论有一定的基础，就是没有进行过实际的project

4.结合电催化的特殊性进行机制分析

在氧化、还原电势下的不同结构对催化剂重构或者动态结构进行进一步的分析，从而为反应和工艺进行指导。

• 这一部分主要是对反应进一步的研究，一方面更符合课题，另一方面重点项目也需要相关的内容

关于电催化乙烯部分氧化反应

最近催化学报有一篇电催化烯烃环氧化的综述

一般存在两种方法——间接氧化和直接氧化。
间接氧化一般是采用卤素、过氧化氢等介质的反应过程

直接氧化为利用电解水产生的吸附*O，*OH等直接和乙烯结合的反应过程

两种方式的实验研究都比较多。间接氧化主要是研究卤素等在其中所起的作用，如何调控反应条件等，对于反应路径的研究很少；直接氧化的*O主要是大环环状烯烃、长链脂肪族烯烃和芳香族烯烃，小分子的乙烯和丙烯由于其低极性和亲核性，很难通过该途径被氧化，而*OH从理论分析来看其对乙烯和丙烯的反应性更高，是在电催化上可能实施的路径。

关于丙烯电催化环氧化的文章有不少聚焦在反应机理方面，比如2022年Norskov组的一篇JPCL

2022年的一篇小NC

和上一篇同一课题组的2023年的一篇JACS

而乙烯电催化环氧化则大多聚焦在实验方面，且以间接氧化（卤素介导，生成EO）为主，部分文章是用电催化合成H2O2串联乙烯环氧化反应。

讨论直接氧化反应路径的文章基本上只有一篇2020年的大NC

但是这篇文章感觉上也没有什么依据，都是靠猜测为主，主要为理论指导实验，指导掺杂材料的选择，可能还是以实验为主，后面也有一篇MATERIALS CHEMISTRY FRONTIERS上按照类似思路做的实验文章 ，配了一点点反应路径的计算。