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Blickpunkt Anorganik: Was ein Einzelnes vermag ‐‐ Single Atom Catalysts

von Franziska Flecken, Schirin Hanf

· 01.12.2021

Nachrichten aus der Chemie, Dezember 2021, S. 58-61, DOI, PDF. Login für Volltextzugriff.

Von Wiley-VCH zur Verfügung gestellt

Da Metalle wie Osmium rarer und somit teuer sind als Metalle wie Aluminium, versuchen Forscher, Katalysatoren mit geringen Metallanteilen zu entwickeln, die die gleiche katalytische Aktivität haben. Ein Ergebnis sind Einzelatomkatalysatoren.

Einzelatomkatalysatoren (single-atom catalysts, SACs) werden seit etwa einem Jahrzehnt entwickelt und bestehen aus einzelnen Metallatomen auf einem Trägermaterial.^1,2) Dieses wechselwirkt mit den einzelnen Metallatomen und stabilisiert sie dadurch (Abbildung oben). Als Trägermaterialien kommen zum Beispiel Metall(hydr)oxide infrage, kohlenstoffbasierte Materialien, Metalle, Nitride, Organopolymere und mikro- oder mesoporöse Materialien.²⁾

https://media.graphcms.com/86Ued82vREq3g5mjouMy — Abb. 1: Einzelatomkatalysatoren und Elemente, die zur Synthese von Einzelatomkatalysatoren (single atom catalysts, SACs) dienen. Es ist schwierig, bei der Synthese der SACs oder unter Prozessbedingungen das Agglomerieren der Metallatome zu vermeiden.

Bei Einzelatomkatalysatoren nehmen theoretisch in Analogie zu homogenen Katalysatoren alle vorliegenden Atome

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