Cr掺杂ZNO三元体系作为合成气转化用氧化物-沸石复合催化剂的关键组分，可视为理解氧化物催化剂的模型体系。 然而，由于其结构的复杂性，实验和理论方法都遇到了重大挑战。
基于此，英国贝尔法斯特女王大学胡培军教授（通讯作者）等采用机器习加速方法，包括巨型正则蒙特卡罗方法和遗传算法，研究了不同CR和氧空位（OV）浓度的ZNO（1010）表面。 然后，通过DFT计算系统地研究了不同Cr和OV浓度的稳定表面对CO活化的影响。
结果表明：Cr倾向于优先出现在ZNO（1010）的表面而不是其内部区域，并且在高Cr和OV浓度下，Cr掺杂结构倾向于在方向上形成矩形岛。 在Cr掺杂的ZNO表面，去除附着在Cr上的氧显著增强了CO的吸附。 对于同一组分，未重构表面的二配位CR比复构表面的四配位CR具有更强的CO吸附能。
此外，CO反应活性的详细计算揭示了C-O键解离的反应能垒（EA）与CR和OV浓度之间的反比关系，并观察到CO形成能与CO活化EA之间存在较强的关系。 进一步的分析表明，当相邻的OVs沿[1210]方向几何排列且CR掺杂在反应位点周围时，C-O键解离更有利。 研究结果为Cr掺杂ZNo表面CO活化提供了更深入的见解，为合理设计有效的合成气转化催化剂提供了有价值的指导。
unr**elling the impact of metal dopants and oxygen vacancies on syngas conversion over oxides: a machine learning-accelerated study of co activation on cr-doped zno surfaces. acs catal.,, doi: 10.1021/acscatal.3c03648.