[发明专利]一种三合金纳米粒子催化剂稳定结构的实现方法

摘要

本发明公开一种三合金纳米粒子催化剂稳定结构的实现方法，包括：步骤1：构造三合金纳米粒子的初始结构，根据合金纳米粒子的物理特性，构造三合金纳米粒子的初始结构，确定计算机仿真的编码方式，将三合金记为第一元素、第二元素和第三元素；步骤2：对步骤1构造的初始结构进行优化，具体包括如下过程：首先系统建模，采用势函数来描述原子间相互作用的能量运动形式，建立优化目标函数值的数学模型；步骤3：针对步骤2建立的数学模型，采用遗传算法对进行系统目标函数进行最小化求解，求得的解即是合金纳米粒子的稳定结构，最小化结果也即是最优解；步骤4：根据步骤3得出的解的形式，进行计算机解码输出，确定三合金纳米粒子的稳定结构。

主权项

1.一种三合金纳米粒子催化剂稳定结构的实现方法，包括如下步骤：步骤1：构造三合金纳米粒子的初始结构，其包括如下过程：根据合金纳米粒子的物理特性，构造三合金纳米粒子的初始结构，确定计算机仿真的编码方式，将三合金记为第一元素、第二元素和第三元素，第一元素为Au、第二元素为Cu、第三元素为Pt；步骤2：对步骤1构造的初始结构进行优化，具体包括如下过程：首先系统建模，采用势函数来描述原子间相互作用的能量运动形式，建立优化目标函数值的数学模型；其中原子间的相互作用是指第一元素、第二元素和第三元素原子之间的相互作用，第一元素、第二元素和第三元素之间由初始的不稳定的结构，经过作用势作用，经计算机模拟，逐渐演变成稳定的结构；步骤3：针对步骤2建立的数学模型，采用改进的遗传算法对系统目标函数进行最小化求解，求得的解即是合金纳米粒子的稳定结构，最小化结果也即是最优解；步骤4：根据步骤3得出的解的形式，进行计算机解码输出，确定三合金纳米粒子的稳定结构内部形态；Au‑Cu‑Pt三合金纳米颗粒中，Au和Cu趋向于分布在表层，Pt趋向于分布在内层，当Pt比例达到40％以上时会分布在表层，Au和Cu表现出竞争偏聚：(1)当Au+Cu原子数之和低于表面原子数时，二者同时占据表面；(2)当Au+Cu原子数之和高于表面原子数并低于表面和次表面原子数之和，并且Au:Cu＝1时，Cu先占据表面；(3)当Au+Cu原子数之和高于表面和次表面原子数之和，并且Au:Cu＝1时，Au在表面占据具有优势，Cu在占据表面后，剩余部分将越过次表面，分布在内层。