Исследователи ИОХ РАН работают над повышением эффективности моноатомных катализаторов

Моноатомные катализаторы представляют собой вершину атомной эффективности и каталитической точности. Их выдающаяся активность и селективность обусловлены наличием изолированных низкокоординационных металлических центров, непосредственно участвующих в процессах образования химических связей. Серьезной проблемах в условиях реакций остается деактивация катализатора. Центральными факторами потери активности моноатомных катализаторов в настоящее время признаны выщелачивание, агломерация и обмен лигандами. В своей недавней статье ученые Лаборатории металлокомплексных и наноразмерных катализаторов ИОХ РАН высказали предположение, что еще одной причиной деактивации моноатомных катализаторов может служить наличие в каталитической системе наночастиц, которые действуют как ловушки для моноатомных катализаторов, удаляя наиболее активные центры из реакции. Такое поведение наблюдалось в широком диапазоне систем, включая реакции кросс-сочетания, гидрирования и окисления, как в термических, так и в электрокаталитических условиях, что подчеркивает его общую значимость. Ключевым параметром поиска катализатора, определяющим его стабильность, является энергетический зазор между одним атомом, связанным с носителем, и тем же атомом, включенным в наночастицу. Понимание и контроль этого термодинамического параметра имеют важное значение. На основании проанализированных данных был сделан вывод, что подавление образования наночастиц — это фундаментальное требование для реализации потенциала моноатомного катализа.

Источник:

Alexey S. Galushko and Valentine P. Ananikov Deactivation of Single-Atom Catalysts by Nanoparticles Angew. Chem. Int. Ed. 2026, 65, e20712. DOI: 10.1002/anie.202520712.