Sono stati conclusi diversi nuovi percorsi per la costruzione di SMSI, in cui l'attività, la selettività e la stabilità dei catalizzatori metallici supportati vengono modificate, fornendo un modo efficace per collegare la sintesi del materiale e la catalisi eterogenea. Arte del dottor Hai Wang. Credito:Science China Press
I catalizzatori di nanoparticelle metalliche supportati svolgono un ruolo importante in una serie di reazioni importanti dal punto di vista industriale per la produzione di carburante, la sintesi chimica fine, la rimozione degli inquinanti e la raccolta solare. Tuttavia, le NP metalliche tendono a sinterizzare e/o lisciviare in condizioni di reazione difficili causando la disattivazione del catalizzatore, specialmente per i metalli con bassa temperatura di Tammann (ad esempio, Au, Cu). La rigenerazione dei catalizzatori disattivati è un processo complesso e costoso; pertanto, la stabilizzazione delle specie metalliche contro la sinterizzazione e la lisciviazione è estremamente importante.
SMSI è stato ampiamente utilizzato per stabilizzare le NP metalliche contro la sinterizzazione e/o la lisciviazione. Oltre al metodo classico di riduzione delle alte temperature, negli ultimi anni sono stati sviluppati molti nuovi percorsi per la costruzione di SMSI neotipici. Considerando l'importanza degli SMSI nella stabilizzazione del catalizzatore di nanoparticelle metalliche supportato, il Prof. Liang Wang e il Prof. Feng-Shou Xiao (College of Chemical and Biological Engineering, Zhejiang University) hanno riassunto le diverse nuove strategie per la costruzione di SMSI. Sono stati affrontati i loro vantaggi nella stabilizzazione delle NP metalliche e nella modulazione della struttura geometrica/elettronica. Inoltre, è stata particolarmente discussa la forza trainante alla base della formazione degli SSM e sono state proposte le sfide attuali e le prospettive future per la costruzione di SSI neotipiche.
Gli autori hanno classificato le nuove vie per la costruzione di SMSI in quattro aspetti, tra cui l'interazione ossidativa forte meta-supporto (O-SMSI), SMSI mediato da adsorbato (A-SMSI), SMSI indotto da reazione e SMSI di chimica umida (wcSMSI). Questi nuovi tipi di SMSI hanno caratteristiche simili agli SMSI classici ma sono concettualmente differenti a causa dell'evitare la riduzione delle alte temperature per indurre l'incapsulamento delle nanoparticelle metalliche. I meccanismi di formazione di SMSI alla base di questi SMSI di neotipo sono diversi, il che aiuta lo sviluppo di catalizzatori metallici supportati più efficienti in futuro.
Gli autori hanno sottolineato che il lavoro futuro sugli studi sull'SSI potrebbe dover concentrarsi sul controllo fine della struttura dell'SSI per aumentare le prestazioni catalitiche e utilizzare le tecniche di caratterizzazione dell'operando per identificare la struttura dinamica dei catalizzatori in diverse atmosfere per correlare l'interazione struttura-prestazioni. Inoltre, i meccanismi alla base della formazione di SMSI dovrebbero essere ulteriormente studiati per guidare la sintesi di catalizzatori metallici supportati più efficienti.
La ricerca è stata pubblicata su Science China Chemistry . + Esplora ulteriormente
