La nanocatálisis brinda muchas oportunidades para las transformaciones químicas, que van desde la fabricación de productos químicos hasta la conversión y el almacenamiento de energía. Con mucho, debido principalmente al aspecto de la recuperación, la catálisis heterogénea ha recibido una atención de investigación significativa, y su aplicación cubre aproximadamente el 80% de todos los procesos catalíticos.

Para desarrollar nanocatalizadores eficientes, es de suma importancia obtener información sobre las propiedades fundamentales, como las estructuras de coordinación de los centros activos, los efectos electrónicos inducidos por el dopaje de elementos y las interacciones sustrato-adsorbato. Sin embargo, debido a la limitación de las tecnologías de caracterización actualmente disponibles y la diversidad de sitios activos en nanocatalizadores heterogéneos, la barrera que obstaculiza la nanocatálisis ha existido durante mucho tiempo debido a la falta de comprensión a nivel atómico de los mecanismos que rigen los procesos catalíticos. La nanocatálisis se enfrenta a un gran reto para satisfacer las necesidades de una sociedad sostenible.

Durante la última década, la catálisis moderna ha entrado en la era dorada gracias al desarrollo de catalizadores de un solo átomo. Con las características de dispersión del 100% y centro activo uniforme, los catalizadores de un solo átomo ofrecen oportunidades avanzadas para explorar el desempeño catalítico de los metales. Más importante aún, los estudios de las interacciones interatómicas entre el átomo de un solo metal y el entorno que lo rodea arrojarían luz sobre el proceso catalítico en los sitios de múltiples átomos en los nanocatalizadores.

Recientemente, se publicó un informe completo sobre el diseño de catalizadores heterogéneos modernos en Chinese Journal of Catalysis por un equipo dirigido por el Prof. Chen Chen de la Universidad de Tsinghua, China. Esta cuenta resumió su extensa investigación de los factores que afectan la nanocatálisis, junto con las estrategias sintéticas desarrolladas para preparar catalizadores innovadores que van desde catalizadores de un solo átomo hasta nanocatalizadores. La aplicación de los catalizadores abarca la electrocatálisis, la fotocatálisis y la termocatálisis.

El autor principal, el profesor Chen Chen, dice que su "equipo se ha dedicado durante mucho tiempo a investigar la nanocatálisis y explotar nuevos catalizadores para la síntesis química y la conversión de energía. Esperamos que nuestros estudios ofrezcan algunas pautas útiles para que los investigadores logren avances visibles en ciencia de la catálisis". + Explora más

Una plataforma molecular para electrocatálisis OER heterogénea basada en catalizadores de doble átomo