I catalizzatori a singolo atomo (SAC) supportati sono emersi come una nuova frontiera nella catalisi eterogenea e hanno suscitato un ampio interesse per le loro buone prestazioni catalitiche dimostrate grazie all'elevata efficienza atomica e ai siti attivi relativamente omogenei.

Gli ingegneri hanno sviluppato strategie per fabbricare SAC. Però, stabilizzarli efficacemente rimane una sfida, poiché gli atomi isolati singolarmente dispersi tendono ad aggregarsi in nanoparticelle termodinamicamente più stabili (NP).

Scienziati dell'Università Nazionale di Singapore, Università di Kyoto, L'Università di Hokkaido e il Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) dell'Accademia cinese delle scienze hanno ora sviluppato una strategia per stabilizzare atomi di metallo isolati su vari supporti di ossido utilizzando liquidi ionici (IL) come stabilizzatore elettronico. I loro risultati sono stati pubblicati in chimica il 4 novembre

Gli scienziati hanno studiato l'effetto di IL comuni sulla stabilizzazione di Pt1 e Pd1 a singolo atomo su diversi supporti. Il SAC stabilizzato con ILs (ILSSAC) 0.2Pt/HAP (idrossiapatite) è stato inizialmente selezionato come esempio per caratterizzare lo stato di dispersione del Pt prima e dopo la reazione di idrogenazione, e quantificare l'effetto di stabilizzazione elettrostatica di IL su Pt a singolo atomo utilizzando calcoli della teoria del funzionale della densità (DFT).

in seguito, la strategia è stata estesa ai catalizzatori Pt1 dispersi su vari supporti e ai catalizzatori Pd1 a singolo atomo caricati su HAP per dimostrare l'applicabilità generale della strategia.

"I risultati hanno mostrato che l'introduzione di liquidi ionici come stabilizzante non solo stabilizza efficacemente Pt1 e Pd1 a singolo atomo su HAP e altri supporti di ossido, ma migliora anche le loro prestazioni catalitiche, " disse Qiao Botao, un ricercatore del DICP.

Considerando che le proprietà fisico-chimiche degli IL possono essere facilmente regolate mediante il controllo razionale di cationi e anioni, La stabilizzazione di IL è una semplice strategia per migliorare la stabilità di un'ampia gamma di catalizzatori a singolo atomo già riportati in letteratura o in fase di sviluppo in vari laboratori.