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Die lokale Reaktionsumgebung von katalytisch aktiven Stellen kann manipuliert werden, um die Kinetik und die thermodynamischen Eigenschaften der heterogenen Katalyse zu verändern. Aufgrund der einzigartigen physikalisch-chemischen Natur des Wassers weisen heterogen katalysierte Reaktionen, die spezifische Wechselwirkungen zwischen Wassermolekülen und aktiven Stellen auf Katalysatoren beinhalten, unterschiedliche Ergebnisse auf, die sich von denen unterscheiden, die in Abwesenheit von Wasser durchgeführt werden. Zeolithmaterialien werden in der chemischen Industrie und bei unserem Übergang zu nachhaltiger Energie in Anwesenheit von Wasser für heterogene katalytische Reaktionen eingesetzt. Mechanistische Untersuchungen und ein umfassendes Verständnis über die Verhaltensweisen und die Rollen von Wasser sind für die Zeolithchemie und Katalyse von wesentlicher Bedeutung. In diesem Überblick konzentrieren wir uns auf die Diskussionen über die Natur und die Strukturen von Wasser, das auf Brønsted- und Lewis-sauren Zeolithen adsorbiert/stabilisiert ist, basierend auf experimentellen Beobachtungen sowie theoretischen Berechnungsergebnissen. Die aufgedeckten Funktionen der Wasserstrukturen bei der Bestimmung der katalytischen Effizienz von zeolithkatalysierten Reaktionen wurden zusammengefasst, und die Strategien, die häufig entwickelt werden, um die Stabilisierung von Zeolithkatalysatoren zu verbessern, werden hervorgehoben. Jüngste Fortschritte werden zur Entwicklung innovativer katalytischer Reaktionen und zur Rationalisierung der katalytischen Leistungen in Bezug auf Aktivität, Selektivität und Stabilität in Anwesenheit von Wasserdampf oder in der kondensierten wässrigen Phase beitragen.
Liu et al. (Mon,) haben diese Frage untersucht.