Los catalizadores de un solo átomo (SAC) compatibles han surgido como una nueva frontera en la catálisis heterogénea y han atraído un gran interés por su buen rendimiento catalítico demostrado debido a la alta eficiencia atómica y los sitios activos relativamente homogéneos.

Los ingenieros han desarrollado estrategias para fabricar SAC. Sin embargo, estabilizarlos de manera efectiva sigue siendo un desafío, dado que los átomos aislados dispersos individualmente tienden a agregarse en nanopartículas (NP) termodinámicamente más estables.

Científicos de la Universidad Nacional de Singapur, Universidad de Kyoto, La Universidad de Hokkaido y el Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia de Ciencias de China han desarrollado ahora una estrategia para estabilizar átomos metálicos aislados en varios soportes de óxido mediante el uso de líquidos iónicos (IL) como estabilizador electrónico. Sus hallazgos fueron publicados en Chem el 4 de noviembre.

Los científicos investigaron el efecto de las IL comunes en la estabilización de Pt1 y Pd1 de un solo átomo en varios soportes. El SAC estabilizado con ILs (ILSSAC) 0.2Pt / HAP (hidroxiapatita) se seleccionó primero como un ejemplo para caracterizar el estado de dispersión del Pt antes y después de la reacción de hidrogenación. y cuantificar el efecto de estabilización electrostática de las IL en Pt de un solo átomo utilizando cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT).

Después, la estrategia se extendió a catalizadores Pt1 dispersos en varios soportes y catalizadores Pd1 de un solo átomo cargados en HAP para demostrar la aplicabilidad general de la estrategia.

"Los resultados mostraron que la introducción de líquidos iónicos como estabilizador no solo estabiliza eficazmente Pt1 y Pd1 de un solo átomo en HAP y otros soportes de óxido, pero también mejora su rendimiento catalítico, "dijo Qiao Botao, investigador del DICP.

Teniendo en cuenta que las propiedades fisicoquímicas de las IL pueden ajustarse fácilmente mediante el control racional de cationes y aniones, La estabilización de IL es una estrategia simple para mejorar la estabilidad de una amplia gama de catalizadores de un solo átomo ya descritos en la literatura o en desarrollo en varios laboratorios.