A nanocatálise oferece muitas oportunidades para transformações químicas, desde a fabricação de produtos químicos até a conversão e armazenamento de energia. De longe, principalmente pelo aspecto de recuperação, a catálise heterogênea tem recebido significativa atenção da pesquisa, com sua aplicação abrangendo aproximadamente 80% de todos os processos catalíticos.
Para desenvolver nano-catalisadores eficientes, é de suma importância obter informações sobre as propriedades fundamentais, como as estruturas de coordenação dos centros ativos, efeitos eletrônicos induzidos por dopagem de elementos e interações substrato-adsorbato. No entanto, devido à limitação das tecnologias de caracterização atualmente disponíveis e à diversidade de sítios ativos em nanocatalisadores heterogêneos, a barreira que dificulta a nanocatálise existe há muito tempo devido à falta de um entendimento em nível atômico dos mecanismos que governam os processos catalíticos. A nano-catálise se depara com um grande desafio para atender às necessidades de uma sociedade sustentável.

Ao longo da última década, a catálise moderna entrou na era de ouro devido ao desenvolvimento de catalisadores de átomo único. Com as características de 100% de dispersão e centro ativo uniforme, os catalisadores de átomo único oferecem oportunidades avançadas para explorar os desempenhos catalíticos dos metais. Mais importante, os estudos das interações interatômicas entre o átomo de metal único e o ambiente circundante lançariam luz sobre o processo catalítico sobre os sítios multi-átomos em nanocatalisadores.

Recentemente, um artigo abrangente sobre o design de catalisadores heterogêneos modernos foi publicado no Chinese Journal of Catalysis por uma equipe liderada pelo Prof. Chen Chen da Universidade de Tsinghua, China. Esta conta resumiu sua extensa investigação dos fatores que afetam a nano-catálise, juntamente com as estratégias sintéticas desenvolvidas para preparar catalisadores inovadores que variam de catalisadores de átomo único a nanocatalisadores. A aplicação dos catalisadores abrange eletrocatálise, fotocatálise e termocatálise.

O principal autor, Prof. Chen Chen, diz que sua "equipe há muito se dedica a investigar nanocatálise e explorar novos catalisadores para síntese química e conversão de energia. Esperamos que nossos estudos ofereçam algumas diretrizes úteis para os pesquisadores alcançarem avanços visíveis em ciência da catálise." + Explorar mais

Uma plataforma molecular para eletrocatálise REA heterogênea baseada em catalisadores de átomos duplos