La nanocatalisi offre molte opportunità per trasformazioni chimiche, che vanno dalla produzione chimica alla conversione e allo stoccaggio dell'energia. Di gran lunga, principalmente a causa dell'aspetto del recupero, la catalisi eterogenea ha ricevuto una notevole attenzione dalla ricerca, con la sua applicazione che copre circa l'80% di tutti i processi catalitici.

Al fine di sviluppare nanocatalizzatori efficienti, è di fondamentale importanza ottenere informazioni sulle proprietà fondamentali, come le strutture di coordinazione dei centri attivi, gli effetti elettronici indotti dal drogaggio degli elementi e le interazioni substrato-adsorbato. Tuttavia, a causa della limitazione delle tecnologie di caratterizzazione attualmente disponibili e della diversità di siti attivi in ​​nanocatalizzatori eterogenei, la barriera che ostacola la nanocatalisi esiste da tempo a causa della mancanza di una comprensione a livello atomico dei meccanismi che governano i processi catalitici. La nanocatalisi deve affrontare una grande sfida per soddisfare le esigenze di una società sostenibile.

Nell'ultimo decennio, la moderna catalisi è entrata nell'era d'oro grazie allo sviluppo di catalizzatori a singolo atomo. Con le caratteristiche della dispersione del 100% e del centro attivo uniforme, i catalizzatori a atomo singolo offrono opportunità avanzate per esplorare le prestazioni catalitiche dei metalli. Ancora più importante, gli studi sulle interazioni interatomiche tra il singolo atomo di metallo e l'ambiente circostante farebbero luce sul processo catalitico sui siti multiatomo nei nanocatalizzatori.

Recentemente, sul Chinese Journal of Catalysis è stato pubblicato un documento di resoconto completo sulla progettazione di moderni catalizzatori eterogenei da un team guidato dal Prof. Chen Chen dell'Università di Tsinghua, Cina. Questo resoconto riassume la loro vasta indagine sui fattori che incidono sulla nanocatalisi, insieme alle strategie sintetiche sviluppate per preparare catalizzatori innovativi che vanno dai catalizzatori a singolo atomo ai nanocatalizzatori. L'applicazione dei catalizzatori copre l'elettrocatalisi, la fotocatalisi e la termocatalisi.

L'autore principale, il professor Chen Chen, afferma che il loro "team è stato a lungo dedicato allo studio della nanocatalisi e allo sfruttamento di nuovi catalizzatori per la sintesi chimica e la conversione di energia. Speriamo che i nostri studi offrano alcune linee guida utili ai ricercatori per ottenere scoperte visibili in scienza della catalisi." + Esplora ulteriormente

Una piattaforma molecolare per l'elettrocatalisi OER eterogenea basata su catalizzatori a doppio atomo