Recentemente, un team guidato dal professor Wu Changzheng della School of Chemistry and Materials Science dell'Università di Scienza e Tecnologia della Cina (USTC) in collaborazione con un team guidato dal Prof. Wu Hengan della School of Engineering Science, realizzato l'omogeneizzazione dei siti tensioattivi del catalizzatore eterogeneo dissolvendo il metallo attivo elettrocatalitico in gallio fuso. I relativi risultati sono stati pubblicati in Catalisi della natura l'11 marzo.

A causa dell'esistenza di vari difetti e facce di cristallo, i componenti attivi sulla superficie di catalizzatori eterogenei sono spesso in ambienti di coordinazione locale differenti. Questo porta alla coesistenza di più siti attivi e alla diminuzione della selettività del prodotto.

Il catalizzatore omogeneo presenta evidenti vantaggi nella selettività del prodotto e nel modello di ricerca del meccanismo di reazione. Perciò, una sfida chiave sarà raggiungere l'omogeneizzazione di catalizzatori eterogenei.

Di fronte a questa sfida, Il gruppo del Prof. Wu ha realizzato l'omogeneizzazione di Sn e in catalizzatori eterogenei scegliendo il metallo fuso Ga, vicino alla temperatura ambiente, come substrato di Sn e dotato di attività elettrocatalitica per la riduzione dell'anidride carbonica.

Rispetto al Ga solido, i siti attivi caricati nel Ga liquido hanno una riducibilità notevolmente migliorata. La selettività dell'acido formico è aumentata da circa il 30% in Ga solido a più del 95% in Ga liquido, e la reazione secondaria dell'evoluzione dell'idrogeno è ovviamente inibita.

Inoltre, grazie alla sua buona reversibilità redox e fluidità dei componenti superficiali, la lega liquida presenta proprietà autoriparanti e migliora notevolmente la sua stabilità catalitica.

Questo lavoro ha esplorato la fattibilità dell'utilizzo di materiali liquidi come substrato di catalizzatori eterogenei, che porta nuove conoscenze per la sintesi di catalizzatori eterogenei.