Catalyst Search
使用するタイミング
- ユーザーが触媒文献の検索、触媒論文の発見、特定の触媒の取得、文献レビュー、触媒研究の進捗調査、特定トピックに関する論文の収集を依頼した場合。
- 典型的な入力：触媒のトピック、反応タイプ（HER / OER / ORR / PEMWE / 光触媒）、材料系（Pt/C、PtCo、HEA、SAC、IrO₂ など）。
使用しないタイミング
- 触媒の設計や選択に関するアドバイス（組成、合成経路）— 代わりに
catalyst-designを使用してください。このスキルは文献の検索のみを行い、設計アドバイスは提供しません。 - 触媒以外の文献検索（例：純粋な有機合成、医薬化学）— 対象外です。
- 既知のDOIを持つ単一論文の取得 — 代わりに WebFetch を直接使用してください。
前提条件
WebSearch（topic=academic）とWebFetchが必要です。これらがないと検索できません。- 検索の要点（
references/）と出力テンプレート（templates/）を同梱しています。有料データベースのアカウントは不要です。
入力インターフェース
- 必須: 検索トピック（自然言語。反応タイプ、材料系、性能目標のうち少なくとも1つを含む必要があります）。
- オプション: 期間、言語の優先指定、オープンアクセスのみに制限するかどうか。
検索の要点（クエリ構築のための一般的な次元）
- 反応タイプ: 水素発生反応（HER）、酸素発生反応（OER）、酸素還元反応（ORR）、水の完全分解、プロトン交換膜水電解（PEMWE）、陰イオン交換膜（AEM）、光触媒、プラスチックのアップサイクル。
- 酸性とアルカリ性の媒体は常に区別すること：同一反応でも酸と塩基ではメカニズム、触媒、ベンチマークが大きく異なります。例えば、酸性OERで安定なのはIr/Ru系触媒のみであり、アルカリ性HERの律速段階は水の解離です。
- 反応別のキーワードリスト、性能ベンチマーク、メカニズム／キャラクタリゼーション用語の詳細は
references/reaction_systems.mdに記載されています（文献に裏付けられたベンチマーク値も含まれており、関連性や先進性の判断に役立ちます）。
- 触媒系: Pt/C、Pt-Co合金／金属間化合物、高エントロピー合金（HEA）、単原子触媒（SAC）、コアシェル型、IrO₂ / IrOₓ、Ru@IrOₓ、N/Sドープカーボン、MOF由来。
- 性能指標: 10 mA cm⁻² における過電圧、ECSA、質量活性（MA、A/mg_Pt）、ターンオーバー頻度（TOF）、Tafel勾配、安定性／耐久性。
- キャラクタリゼーションとテスト: XRD（粒子径）、TEM、XPS、回転ディスク電極（RDE）、膜電極接合体（MEA）。
- 合成方法: ジュール加熱、強静電吸着（SEA）、マイクロ波アシスト法、連続フロー法。
- 略語の展開: PtCo → "Pt-Co alloy" OR "Pt cobalt intermetallic"；HEA → "high-entropy alloy"；SAC → "single-atom catalyst"。
- ジャーナルと情報源の配分: 優先順位は、高インパクトファクター（IF）ジャーナル、高被引用論文、および過去5～10年の文献とします。英語文献では、高IFジャーナル（Adv. Energy Mater.、Nat. Commun.、Angew. Chem.、Energy Environ. Sci.、J. Power Sources、Chem. Eng. J、ScienceDirect / Elsevier、ACS、RSC、Nature ファミリー）と高被引用論文を優先的な情報源とします。規格や特許（TCASMES 400-2024、T/CRES 0030-2025、企業特許）も有効な情報源です。
ワークフロー
- セマンティック解析とクエリ生成。反応タイプ、触媒系、性能／キャラクタリゼーションを組み合わせます。上記のルールに従って略語を展開し、同義語は OR で結合します。
- 並列検索。グループごとに
WebSearch（topic=academic）を並列で使用します。権威ある情報源を優先します：ScienceDirect（https://www.sciencedirect.com/）、arXiv（https://arxiv.org/）、OpenAlex（https://openalex.org/）、Google Scholar。- フォールバック（M2b）：グループが空を返したりタイムアウトした場合は、クエリを緩和（AND を OR に分割、修飾語を削除）するか、情報源を切り替えます（Google Scholar / OpenAlex を直接検索）。すべてのグループが空の場合は、該当する文献が見つからなかったことを正直に報告し、決して捏造しないでください。
- アブストラクトの取得。最も関連性の高い3～5件の論文について、
WebFetchを使用してアブストラクトページを取得します（ジャーナルサイト、Semantic Scholar、arXiv、PubMed を優先。ペイウォールの場合は、アブストラクト＋メタデータ＋DOI で十分です）。関連性の判断にはアブストラクトのみで十分であり、全文のダウンロードや引用は不要です。 - メタデータの抽出。タイトル、著者、ジャーナル／情報源、年、DOI、アブストラクトのハイライト。
- フィルタリング、重複排除、ランク付け。関連性、インパクトファクター（IF）または被引用数、新しさ（過去5～10年を優先）でランク付けします。OA の可用性ステータスをラベル付けします（取得済み / オンライン / ペイウォール / 手動）。
- 結果の検証（M5b）：各論文について、WebFetch で DOI / アブストラクトへのアクセス可能性を確認します（ペイウォールの論文でも少なくともメタデータが必要）。重複を排除します（同じDOIまたは正規化されたタイトル）。アブストラクトに対象の反応タイプと触媒系が明示的に含まれている論文のみを保持し、キーワードだけがヒットしたものは除外します。
- 出力。
templates/literature_matrix.mdに従って文献マトリックス、裏付け結論、検証提案を出力します。引用形式はtemplates/citation_gb7714.mdに従います。
出力インターフェース（標準形式。catalyst-design によって消費される）
- 文献マトリックスは
templates/literature_matrix.mdのテーブル形式で、次のフィールドを含みます：番号 / タイトル / 著者 / ジャーナル・情報源 / 年 / DOI / 反応タイプ / 触媒系 / 主要指標 / OA ステータス / アブストラクトのハイライト / 関連性。 - マトリックスの後に、裏付け結論（研究質問に対するエビデンスの要約）と検証提案（XRD / TEM / XPS キャラクタリゼーション、RDE / MEA テスト、対照実験）の2つのセクションを追加します。
- この出力は「文献検索結果」として扱われ、
catalyst-designに直接入力できます（catalyst-design の「入力インターフェース」を参照）。
データソース
- ScienceDirect（https://www.sciencedirect.com/）、arXiv（https://arxiv.org/）、OpenAlex（https://openalex.org/）、Google Scholar。
- 触媒の構造データは Materials Project（https://next-gen.materialsproject.org/apps）を参照します。その公開ページは WebFetch で取得します。このスキルに組み込みの計算機能はありません。
機能の境界
references/capabilities.mdを参照してください。
役割分担
- このスキルは文献の検索と整理のみを行います。触媒設計のアドバイスは
catalyst-designが担当します。 - 使用するのは
WebSearch（学術向け）とWebFetchのみです。他の専用検索ツールの内部インターフェースを組み込んだりコピーしたりしません。
注意事項
- AND の組み合わせが厳しすぎると空の結果が返りやすくなります。クエリを緩和するか、グループを分割してください（例：HER + Pt + HEA を別々に検索してからマージする）。
- 引用する論文は検証可能でなければなりません。WebFetch で DOI / アブストラクトを検証し、決して捏造しないでください。
- 出力の最後に、検索ソース（オープンウェブ）と可用性ステータスを明記してください。
- 検索結果のフィールドは大きく異なります。タイトル、著者、情報源、年は
WebSearchの出力ブロックから自分で解析してください。 - 安全性と権限：このスキルは、
WebSearch/WebFetchを介して公開されている学術ページにのみアクセスします。システムコマンドの実行、ユーザーファイルの書き込み、有料データベースへのログイン、ユーザーデータの収集や外部送信は行いません。
よくある誤用（アンチパターン）
- 検索結果を設計アドバイスとして扱うこと。このスキルは文献の検索と整理のみを行います。マトリックスだけから触媒の組成や合成の推奨を導き出さず、
catalyst-designに引き継いでください。 - DOI を捏造または推測すること。DOI やメタデータを決して発明しないでください。論文に検証可能な DOI がない場合は、「未検証」とマークしてその旨を述べてください。もっともらしいが偽の識別子でマトリックスを埋めないでください。
- AND クエリが厳しすぎて空の結果になること。AND 制約をあまりにも多く組み合わせると結果が得られなくなります。M2b フォールバックに従い、クエリを緩和するかグループを分割してください（例：HER + Pt + HEA を別々に検索してからマージする）。
- キーワードのみがヒットした論文を関連ありとして引用すること。アブストラクトに対象の反応タイプと触媒系が明示的に含まれていない論文は除外してください（M5b 検証）。
例
- 入力："alkaline HER single-atom catalysts, last 5 years" を検索。
- 出力：文献マトリックス（3～5件の論文、全フィールドを含む）＋裏付け結論（例：Ru SAs / N-C の η₁₀ = 29 mV、水の解離障壁 ≈ 0.5 eV）＋検証提案（XPS による原子分散の確認、RDE による η₁₀ / Tafel の測定、DFT による ΔG_H* の計算）。
プロジェクトホーム
- GitHub: https://github.com/ANDYPENG09/catalyst-search-skill — ソースコード、更新情報、Issue トラッカー。
- 関連スキル: https://github.com/ANDYPENG09/catalyst-design-skill — 触媒設計ガイダンス。
催化文献检索
何时使用
- 用户咨询:查催化文献、找催化剂论文、检索某类催化剂、做文献综述、了解催化剂研究进展、或收集某主题的几篇论文。
- 典型输入:催化剂主题、反应类型(HER / OER / ORR / PEMWE / 光催化)、材料体系(Pt/C、PtCo、HEA、SAC、IrO₂ 等)。
何时不使用
- 催化剂设计 / 选型建议(组分、合成路线)—— 用
catalyst-design,本技能只检索文献,不给设计建议。 - 非催化领域的文献检索(如纯有机合成、药物化学)—— 不适用。
- 仅需查一个已知 DOI 的论文 —— 用 WebFetch 直接抓取即可。
前置条件
- 需
WebSearch(topic=academic)与WebFetch工具可用;二者不可用则无法检索。 - 本技能自带检索要点(
references/)与输出模板(templates/),不依赖任何付费数据库账号。
输入接口
- 必填:检索主题(自然语言,含以下之一即可:反应类型、材料体系、性能目标)。
- 可选:时间范围、语种偏好、是否仅限 OA。
催化领域检索要点(通用检索维度,用于构造检索式)
- 反应类型:析氢反应(HER)、析氧反应(OER)、氧还原反应(ORR)、全解水、质子交换膜水电解(PEMWE)、阴离子交换膜(AEM)、光催化、塑料升级回收。
- 务必区分酸性 / 碱性介质:同一反应在酸 / 碱下机理、催化剂、评价基准差异大。如酸性 OER 只有 Ir / Ru 基稳定;碱性 HER 速控步是水解离。
- 各反应体系(HER / OER / ORR / 全解水)的专门检索词表、性能基准、机理与表征关键词详见
references/reaction_systems.md(含文献支撑基准值,用于判断文献相关性与先进性)。
- 催化剂体系:Pt/C、Pt-Co 合金 / 金属间化合物、高熵合金(HEA)、单原子催化剂(SAC)、核壳、IrO₂ / IrOₓ、Ru@IrOₓ、N / S 掺杂碳、MOF 衍生。
- 性能指标:过电位(10 mA cm⁻² 处)、ECSA、质量活性(MA, A/mg_Pt)、周转频率(TOF)、Tafel 斜率、稳定性 / 耐久性。
- 表征与测试:XRD(粒径)、TEM、XPS、旋转圆盘电极(RDE)、膜电极组件(MEA)。
- 合成方法:Joule heating、强静电吸附(SEA)、微波辅助、连续流。
- 缩写扩展:PtCo → "Pt-Co alloy" OR "Pt cobalt intermetallic";HEA → "high-entropy alloy";SAC → "single-atom catalyst"。
- 期刊 / 来源分布:优先选用高影响因子(IF)期刊、高被引文章与近 5–10 年内的文献。英文文献以高 IF 期刊(如 Adv. Energy Mater.、Nat. Commun.、Angew. Chem.、Energy Environ. Sci.、J. Power Sources、Chem. Eng. J,及 ScienceDirect / Elsevier、ACS、RSC、Nature 子刊等)与高被引文章为优先来源;标准 / 专利(TCASMES 400-2024、T/CRES 0030-2025、企业专利)仍可作来源。
工作流
- 语义解析 + 检索式生成。按"反应类型 + 催化剂体系 + 性能指标 / 表征"组合;缩写按上节扩展;同义词用 OR 连接。
- 并行检索。用
WebSearch(topic=academic)并行检索各组;权威来源优先 ScienceDirect(https://www.sciencedirect.com/)、arXiv(https://arxiv.org/)、OpenAlex(https://openalex.org/)、Google Scholar。- 失败降级(M2b):若某组返回空或超时,放宽(拆 AND 为 OR、去限定词)或换源(直接检索 Google Scholar / OpenAlex);若全部为空,如实告知"未检索到相关文献",不得编造。
- 抓取摘要。对最相关 3–5 篇用 WebFetch 抓摘要页(优先期刊官网 / Semantic Scholar / arXiv / PubMed;付费墙内抓到摘要 + 元数据 + DOI 即可)。仅凭摘要即可判断是否为目标文献,无需下载或引用全文。
- 提取元数据。标题、作者、期刊 / 来源、年份、DOI、摘要要点。
- 过滤去重 + 排序。按相关性、影响因子(IF) / 被引量、时效性(优先近 5–10 年)排序;标注 OA 可获取状态(已获取 / 在线 / 付费 / 手动)。
- 结果校验(M5b):对每篇用 WebFetch 验证 DOI / 摘要可访问(付费墙至少元数据存在);去重(同 DOI / 规范化标题);仅保留摘要明确含目标反应类型与催化剂体系的文献,剔除仅关键词命中但不相关者。
- 输出。按
templates/literature_matrix.md输出文献矩阵 + 支撑结论 + 验证建议。引用格式见templates/citation_gb7714.md。
输出接口(标准格式,供 catalyst-design 消费)
- 必须以
templates/literature_matrix.md的表格格式输出文献矩阵,字段:序号 / 标题 / 作者 / 期刊·来源 / 年份 / DOI / 反应类型 / 催化剂体系 / 关键指标 / OA 状态 / 摘要要点 / 相关性。 - 矩阵后附两段:支撑结论(对研究问题的证据总结)、验证建议(XRD / TEM / XPS 表征、RDE / MEA 测试、对照实验)。
- 本输出即视为"文献检索结果",可直接作为
catalyst-design的输入(参见 catalyst-design 的"输入接口")。
数据源
- ScienceDirect(https://www.sciencedirect.com/)、arXiv(https://arxiv.org/)、OpenAlex(https://openalex.org/)、Google Scholar。
- 催化剂结构数据参考 Materials Project(https://next-gen.materialsproject.org/apps),用 WebFetch 检索其公开页面;本技能不内置计算。
能力边界
- 详见
references/capabilities.md。
与其他能力分工
- 本技能仅负责文献检索与整理;催化剂设计建议由
catalyst-design负责。 - 仅使用 WebSearch(academic)与 WebFetch;不内置、不复制任何其他专用检索工具的内部接口。
注意事项
- 多重 AND 组合过苛易返回空,宜放宽或拆组(如 HER + Pt + HEA 三组分别检索再合并)。
- 引用文献必须真实可查;用 WebFetch 验证 DOI / 摘要,不得编造。
- 输出末尾注明检索来源(开放网络)与可获取状态。
- 检索结果字段差异大,WebSearch 返回块需自行解析标题 / 作者 / 来源 / 年份。
- 安全与权限:本技能仅用 WebSearch / WebFetch 访问公开学术网页;不执行系统命令、不写入用户文件、不登录任何付费数据库、不收集或外传用户数据。
常见误用(反模式)
- 把检索结果当设计建议:本技能只检索与整理文献,不要仅凭文献矩阵推导催化剂组分或合成方案,应转交
catalyst-design。 - 编造或臆测 DOI:绝不虚构 DOI 或元数据;若某论文无可核实 DOI,标注"未核实"并说明,不要用看似合理但虚假的编号填空。
- 过严的 AND 组合导致空结果:多重 AND 叠加易返回空,宜放宽或拆组(HER + Pt + HEA 分别检索再合并),见 M2b 失败降级。
- 把仅关键词命中的文献当相关:剔除摘要未明确含目标反应类型与催化剂体系的论文,见 M5b 结果校验。
示例
- 输入:检索"碱性 HER 单原子催化剂,近 5 年"。
- 输出:文献矩阵(3–5 篇,含标题 / 作者 / 期刊 / 年份 / DOI / 反应类型 / 催化剂体系 / 关键指标 η₁₀ 与 Tafel / OA 状态 / 摘要要点 / 相关性)+ 支撑结论(如"Ru SAs / N-C 的 η₁₀ 低至 29 mV,水解离能垒降至 ≈ 0.5 eV")+ 验证建议(XPS 确认单原子分散、RDE 测 η₁₀ / Tafel、DFT 算 ΔG_H*)。
项目主页
- GitHub:https://github.com/ANDYPENG09/catalyst-search-skill —— 源码、更新与 Issue 反馈。
- 配套技能:https://github.com/ANDYPENG09/catalyst-design-skill —— 催化剂设计指导。