Größen- und Formensteuerung von Metallnanopartikeln für die Reaktionsselektivität in der Katalyse

Zusammenfassung Eine Nanopartikel mit gut definierten Oberflächen, hergestellt durch kolloidale Chemie, ermöglicht es, als Modell für einen heterogenen Katalysator untersucht zu werden. Der kolloidale synthetische Ansatz bietet vielseitige Werkzeuge zur Kontrolle der Größe und Form von Nanopartikeln. Traditionelle Nukleations- und Wachstumsmechanismen wurden verwendet, um zu verstehen, wie Nanopartikel einheitlich synthetisiert werden können und wie bisher unbekannte Formen kontrolliert werden können. Jetzt kann die Größe von Metallpartikeln durch die Verwendung von Dendrimern auf Clusterregime kontrolliert werden. Durch den Einsatz von Kernen und Fremdatomen können spezifische synthetische Umgebungen wie gekeimte Wachstums- und Kristallüberwuchs induziert werden, um verschiedene geformte mono- oder bikomponenten, Kern/Schale oder verzweigte Nanostrukturen zu erzeugen. Für die grüne Chemie zielt die Katalyse im 21. Jahrhundert auf 100 % Selektivität ab, um nur ein gewünschtes Produkt bei hohen Umsatzraten zu produzieren. Neuere Studien zu Nanopartikelkatalysatoren zeigen eindeutig größen- und formabhängige Selektivität in vielen katalytischen Reaktionen. Durch die Kombination von in situ Oberflächencharakterisierungstechniken kann die Echtzeitüberwachung von Nanopartikeln unter Reaktionsbedingungen durchgeführt werden, wodurch mehrere molekulare Faktoren identifiziert werden, die die katalytische Aktivität und Selektivität beeinflussen.