Einzelatom-Stellenkatalysatoren für die Umweltkatalyse

In den letzten Jahrzehnten sind der Umweltschutz und die langfristige Nachhaltigkeit aufgrund der zunehmenden Verschmutzung durch die intensive Industrialisierung in den Fokus gerückt. Um diese Probleme zu überwinden, wird die Umweltkatalyse zunehmend eingesetzt, um die negativen Auswirkungen von Schadstoffemissionen auf die globale Umwelt und die menschliche Gesundheit zu lösen. Unterstützte Platin-Metall-Gruppen (PGM)-Materialien werden häufig als hochmoderne Katalysatoren zur Beseitigung gasförmiger Schadstoffe eingesetzt, wobei große Mengen an PGMs erforderlich sind. Im Vergleich dazu haben Einzelatom-Stellenkatalysatoren (SACs) in der Katalyse aufgrund ihrer 100% Atom-Effizienz und einzigartigen katalytischen Leistungen gegenüber verschiedenen Reaktionen viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen. In den letzten zehn Jahren konnten wir ein wachsendes Interesse an SACs in der heterogenen Katalyse beobachten. Soweit uns bekannt ist, wurde jedoch die systematische Zusammenfassung und Analyse von SACs in der katalytischen Beseitigung von Umweltverschmutzungen bisher nicht berichtet. In diesem Papier fassen wir die Anwendungen der Umweltkatalyse von SACs zusammen und diskutieren sie. Besonderes Augenmerk wurde auf die Emissionskontrolle von Automobilen und stationären Quellen gelegt, einschließlich Modellreaktionen (CO-Oxidation, NO-Reduktion und Kohlenwasserstoffoxidation), Gesamtreaktionen (drei-Wege-Katalytik und Dieseloxidationsreaktion), Beseitigung flüchtiger organischer Verbindungen (Formaldehyd, Benzol und Toluol) sowie die Entfernung/Zersetzung anderer Schadstoffe (Hg0 und SO3). Perspektiven zu weiteren Herausforderungen, Richtungen und Gestaltungsstrategien von Einzelatom-Stellenkatalysatoren in der Umweltkatalyse wurden ebenfalls bereitgestellt.