Onlangs, een team onder leiding van professor Wu Changzheng van de School of Chemistry and Materials Science van de University of Science and Technology of China (USTC) in samenwerking met een team onder leiding van prof. Wu Hengan van de School of Engineering Science, realiseerde de homogenisering van oppervlakte-actieve plaatsen van heterogene katalysator door het elektrokatalytisch actieve metaal op te lossen in gesmolten gallium. De gerelateerde resultaten zijn gepubliceerd in Natuur Katalyse op 11 maart.

Vanwege het bestaan ​​van verschillende defecten en kristalvlakken, de actieve componenten op het oppervlak van heterogene katalysatoren bevinden zich vaak in verschillende lokale coördinatieomgevingen. Dit leidt tot het naast elkaar bestaan ​​van meerdere actieve sites en de afname van de productselectiviteit.

De homogene katalysator heeft duidelijke voordelen in productselectiviteit en in een reactiemechanisme-onderzoeksmodel. Daarom, het zal een belangrijke uitdaging zijn om de homogenisering van heterogene katalysatoren te bereiken.

Geconfronteerd met deze uitdaging, De groep van prof. Wu realiseerde de homogenisering van Sn en in heterogene katalysatoren door gesmolten metaal Ga de buurt van kamertemperatuur te kiezen als het substraat van Sn en met elektrokatalytische activiteit voor koolstofdioxidereductie.

Vergeleken met vast Ga, de actieve plaatsen geladen in vloeibaar Ga hebben een aanzienlijk verbeterde reduceerbaarheid. De selectiviteit van mierenzuur wordt verhoogd van ongeveer 30% in vast Ga tot meer dan 95% in vloeibaar Ga, en de nevenreactie van waterstofontwikkeling wordt duidelijk geremd.

In aanvulling, vanwege de goede redox-omkeerbaarheid en vloeibaarheid van oppervlaktecomponenten, de vloeibare legering vertoont zelfherstellende eigenschappen en verbetert de katalytische stabiliteit aanzienlijk.

Dit werk onderzocht de haalbaarheid van het gebruik van vloeibare materialen als substraat voor heterogene katalysatoren, wat nieuw inzicht oplevert voor de synthese van heterogene katalysatoren.