Nanokatalys spelar en avgörande roll i den kemiska industrin. Men nanokatalys står nu inför en stor utmaning och kräver en stor revolution för att möta behoven i ett hållbart samhälle. Med fokus på de senaste framstegen i teamet under ledning av professor Chen Chen (Tsinghua University), sammanfattade denna recension deras omfattande undersökning av faktorer som påverkar nanokatalys, tillsammans med de syntetiska strategier som utvecklats för att förbereda innovativa katalysatorer, allt från enatomskatalysatorer till nanokatalysatorer. Kredit:Chinese Journal of Catalysis
Nanokatalys ger många möjligheter till kemiska omvandlingar, allt från kemisk tillverkning till energiomvandling och lagring. Överlägset, främst på grund av återhämtningsaspekten, har heterogen katalys fått betydande forskningsuppmärksamhet, med dess tillämpning som täcker cirka 80 % av alla katalytiska processer.
För att utveckla effektiva nanokatalysatorer är det av yttersta vikt att få insikter i de grundläggande egenskaperna, såsom koordinationsstrukturerna för de aktiva centran, element-doping-inducerade elektroniska effekter och substrat-adsorbat-interaktioner. Men på grund av begränsningen av de för närvarande tillgängliga karaktäriseringsteknologierna och mångfalden av aktiva platser i heterogena nanokatalysatorer, har barriären som hindrar nanokatalys länge funnits på grund av bristen på en atomär nivåförståelse av mekanismerna som styr de katalytiska processerna. Nanokatalysen står inför en stor utmaning för att möta behoven i ett hållbart samhälle.
Under det senaste decenniet har modern katalys gått in i den gyllene eran på grund av utvecklingen av enatomskatalysatorer. Med egenskaperna 100 % dispersion och enhetligt aktivt centrum erbjuder enkelatomskatalysatorerna avancerade möjligheter att utforska metallers katalytiska prestanda. Ännu viktigare är att studierna av interatomära interaktioner mellan den enstaka metallatomen och den omgivande miljön skulle belysa den katalytiska processen över multiatomplatserna i nanokatalysatorer.
Nyligen publicerades en omfattande rapport om designen av moderna heterogena katalysatorer i Chinese Journal of Catalysis av ett team ledd av professor Chen Chen från Tsinghua University, Kina. Denna redogörelse sammanfattade deras omfattande undersökning av faktorerna som påverkar nanokatalys, tillsammans med de syntetiska strategier som utvecklats för att förbereda innovativa katalysatorer från enatomskatalysatorer till nanokatalysatorer. Användningen av katalysatorerna omfattar elektrokatalys, fotokatalys och termokatalys.
Huvudförfattaren, professor Chen Chen säger att deras "team länge har varit dedikerade till att undersöka nanokatalys och utnyttja nya katalysatorer för kemisk syntes och energiomvandling. Vi hoppas att våra studier kommer att ge några användbara riktlinjer för forskarna att uppnå synliga genombrott i katalysvetenskap." + Utforska vidare
