Materiales nanostructurados para aplicaciones en catálisis heterogénea

En esta revisión, se ofrece una breve encuesta sobre los principales enfoques sintéticos de nanotecnología disponibles para la catálisis heterogénea, y se proporcionan algunos ejemplos de su utilidad para tales aplicaciones. Comenzamos discutiendo el uso de la química coloidal, micelas reversas y dendrímeros en la producción de nanopartículas de metales activos y óxidos metálicos con tamaños, formas y composiciones bien definidas, como una forma de controlar los conjuntos atómicos de superficie disponibles para la catálisis selectiva. A continuación, introducimos el uso de la química sol-gel y deposición de capas atómicas para la producción y modificación de soportes de alta superficie y fases activas. Luego se hace referencia a los sitios activos más complejos que se pueden crear o esculpir en dichos soportes mediante el uso de agentes orgánicos de dirección estructural. Continuamos con un examen de la capacidad para lograr múltiples funcionalidades en catálisis a través del diseño de mancuernas, core@shell y otras nanostructuras complejas. Finalmente, consideramos el enfoque de mezcla de moléculas-nanostructura que se puede utilizar para desarrollar sitios catalíticos más exigentes, al derivatizar la superficie de sólidos o unir o inmovilizar catalizadores homogéneos u otras funcionalidades químicas. Concluimos con una perspectiva personal y crítica sobre la importancia de explotar plenamente las sinergias entre la nanotecnología y la ciencia de superficies para optimizar la búsqueda de nuevos catalizadores y procesos catalíticos.