공극이 있는 나노 및 마이크로 구조의 촉매로서

촉매는 거의 모든 확립된 및 새로운 화학 공정의 핵심에 있으며, 에너지의 지속 가능한 생산 및 전환을 위한 혁신적인 기술에 대한 탐구에서도 중심적인 역할을 합니다. 특히 2000년대 초부터는 공극이 있는 내부를 가진 마이크로 및 나노미터 크기의 구조물을 고체 촉매로서 설계하고 활용하는 데 대한 관심이 크게 증가했습니다. 이 리뷰는 생물 촉매, 전기 촉매 및 광촉매를 포함한 모든 촉매 분야에서 공극 구조의 지속적으로 확장하는 물질 구조와 응용에 대한 최신 비판적 조사 결과를 제공합니다. 첫째, 공극 물질을 만들기 위한 주요 합성 전략을 간결하게 요약하며, 그들의 다양한 하위 단위에 다양한 유형의 촉매 기능성의 (구역 선택적) 도입에 강조를 둡니다. 그런 다음 고체 촉매 또는 촉매 운반체로서 공극 물질에 대한 과학적 및 기술적 관심의 기본 원리에 대해 포괄적으로 검토합니다. 다루는 측면에는 캡슐화를 통한 촉매의 안정화, 분자 체 가두기 또는 자극 반응성 "보조" 기능성의 도입, 그리고 다양한 촉매 기능을 단일 입자, 공간적으로 구획화하여 다기능(생물) 촉매를 생성하는 것이 포함됩니다. 공극 구조가 전기 및 광촉매의 신흥 분야에서, 특히 화학 에너지 운반체의 지속 가능한 생산 맥락에서 어떻게 응용되는지에 대한 예도 제공됩니다. 마지막으로, 이 번창하는 과학 분야의 가능한 진화 경로와 공극이 있는 마이크로 및 나노 구조를 고체 촉매로서 재현 가능하고 확장 가능한 합성 및 활용과 관련된 주요 실용적 도전에 대한 비판적 관점을 제공합니다.