p Por causa de sua eficiência máxima de utilização de átomos e propriedades catalíticas exclusivas, os catalisadores de átomo único (SACs) despertaram interesses intensos nos últimos anos. Contudo, a maioria dos SACs relatados são limitados a componentes ativos de um único local, com raros relatos sobre promotores de catalisador em suas formas únicas. Como os promotores são componentes essenciais em muitos catalisadores industriais, a exploração da preparação de promotores de sítio único deve ser de grande interesse na catálise, tanto em fundamentos quanto em pesquisa de aplicação. Semelhante aos SACs, esses promotores de localização única têm simplicidade estrutural e homogeneidade, e seu efeito sinérgico na reação catalítica deve ser único, mas ainda esclarecido. p Em um artigo recente publicado no National Science Review , cientistas do Instituto Geral de Pesquisa de Metais Não Ferrosos (GRINM) em Pequim, China, GRIPM Advanced Materials Co., Ltd. Em Pequim, China e Instituto de Engenharia de Processos, Academia Chinesa de Ciências em Pequim, China, projetaram e sintetizaram co-promotores atomicamente dispersos de Sn e Zn na superfície de CuO. Como demonstrado, este catalisador exibiu um efeito de promoção muito melhorado na reação de Rochow industrialmente importante para a síntese de dimetildiclorosilano. Também, pela primeira vez, o mecanismo de promoção sinérgica também foi revelado.

p Os autores empregaram um método hidrotérmico fácil para sintetizar Sn ₁ / CuO com um grande número de vacâncias de Cu de superfície. Além disso, eles investigaram a estrutura deste novo catalisador empregando vários métodos de caracterização e provaram o upload bem-sucedido dos dois promotores de um único local. Os dados XPS forneceram evidências diretas de que existe uma forte interação entre os átomos Sn e Zn. "Após a incorporação com átomos de Zn, a energia de ligação do pico Cu 2p3 / 2 muda para um lado de energia mais baixa em comparação com o do CuO, e esta mudança é observada obviamente em 0,1Zn ₁ -Sn ₁ / CuO, indicando um aumento da densidade de elétrons nos átomos de Cu com a coexistência de átomos de Sn e Zn, "eles declaram. Resultados experimentais diretos mostraram que esses locais de defeito gerados pela incorporação de Sn em um único local poderiam estabilizar ainda mais o Zn em um único local (veja a figura abaixo)." Os cálculos da teoria funcional de densidade (DFT) também mostram que em CuO dopado com Sn (110 ) superfície, a energia de formação da vacância de Cu é 0,78 eV menor do que no CuO limpo (110), o que indica que é mais fácil formar vacâncias de Cu na superfície dopada com Sn, ", acrescentam. Os resultados dos cálculos também apóiam que o Zn prefere preencher as vagas de Cu nas proximidades causadas pelo doping com Sn para formar pares Sn-Zn.

p Comparando com os catalisadores convencionais com promotores na forma de nanopartículas, este romance Zn ₁ -Sn ₁ / O catalisador CuO tem uma atividade muito maior, seletividade, e estabilidade na síntese de dimetildiclorosilano através da reação de Rochow industrialmente importante. O desempenho catalítico aprimorado é atribuído à interação sinérgica entre os co-promotores Sn e Zn de sítio único, o que leva à mudança na estrutura eletrônica do CuO e, portanto, promove a adsorção de moléculas reagentes.

p "Esses promotores de localização única não apenas ajudam a elucidar seu mecanismo de promoção real na reação catalítica, mas também abre um novo caminho para otimizar o desempenho do catalisador, "eles afirmam em um artigo intitulado" Pares Sn-Zn de átomo único no catalisador CuO promovem a síntese de dimetildiclorosilano. "

p Este trabalho teve o apoio do Dr. Wenxin Chen no Instituto de Tecnologia de Pequim, China; Prof. Jianmin Ma na Universidade Hunan, China; Prof. Ziyi Zhong no Instituto de Tecnologia de Guangdong Technion Israel (GTIIT), China; e o Prof. Yadong Li na Universidade de Tsinghua, China.

p "Este trabalho fornece uma nova compreensão do efeito sinérgico entre vários promotores e oferecerá caminhos para o projeto de novos co-promotores em catalisadores para reações industriais, " eles acreditam.