Get access

Heterogene Single-Site-Katalysatoren

Authors

  • John Meurig Thomas Prof. Sir,

    1. The Royal Institution of Great Britain, Davy Faraday Research Laboratory, 21 Albemarle Street, London W1S 4BS (Großbritannien)
    2. Department of Materials Science und Metallurgy, New Museums Site, Pembroke Street, Cambridge CB2 3QZ (Großbritannien), Fax: (+44) 1223-740360
    Search for more papers by this author
  • Robert Raja Dr.,

    1. Department of Chemistry, University of Cambridge, Lensfield Road, Cambridge CB2 1EW (Großbritannien)
    Search for more papers by this author
  • Dewi W. Lewis Dr.

    1. Department of Chemistry, University College London, 20 Gordon Street, London WC1H 0AJ (Großbritannien)
    Search for more papers by this author

  • Dieser Aufsatz basiert auf der an der Universität Lund gehaltenen Sunner Memorial Lecture, gehalten von J.M.T. am 1. November 2004.

Abstract

Die Vorteile heterogener Single-Site-Katalysatoren (single-site heterogeneous catalysts, SSHCs) sind vielfältig. Sie ermöglichen es – sowohl experimentell als auch mit Computermethoden – den Mechanismus und die Kinetik eines katalytischen Umsatzes zu bestimmen, und sie machen die Energetik von Intermediaten einschließlich kurzlebiger Übergangsstadien zugänglich. Dies wiederum bildet die Voraussetzung für ein rationales Vorgehen bei der Verbesserung existierender und der Entwicklung neuer Katalysatoren. Man kann lösliche molekulare Bruchstücke herstellen, die das Einzelatomzentrum enthalten, sodass sich die katalytische Leistung eines aktiven Zentrums in einem heterogenen und in einem homogenen Katalysator experimentell direkt miteinander vergleichen lässt. Mit dieser Information gelingt es, sowohl die unmittelbare atomare Umgebung als auch die zentrale atomare Struktur des aktiven Zentrums zu modifizieren. In der Praxis haben die SSHCs, genauso wie ihre homogenen Analoga, sehr hohe Selektivitäten, was zu genau definierten molekularen Produkten führt. Mesoporöse Siliciumdioxide mit sehr großer innerer Oberfläche sind ideale Träger für SSHCs, und mehr als ein Viertel der Elemente des Periodensystems können als aktive Zentren auf ein solches Siliciumdioxid aufgebracht werden, sodass sich vielfältige Wege für die Erzeugung neuer katalytischer Funktionen ergeben.

Ancillary