Starke Metall‐Träger‐Wechselwirkungen auf TiO 2 ‐geträgerten Metall Katalysatoren zur Feinjustierung in der Katalyse

Angewandte Chemie, vol. 138

Abstract

Kurzzusammenfassung Das Konzept der starken Metall‐Träger‐Wechselwirkung ( strong metal‐support interaction (SMSI)), das seit über vier Jahrzehnten untersucht wird, ist nach wie vor ein wichtiger Forschungsbereich der heterogenen Katalyse. Obwohl beim Verständnis der SMSI für verschiedene Metall‐/Träger‐Systeme erhebliche Fortschritte erzielt wurden, nimmt ihre Komplexität weiter zu. TiO 2 , das erste SMSI aufweisende Trägermaterial, hat maßgeblich zum Fortschritt dieses Verständnisses beigetragen. Das Fehlen eines umfassenden Leitfadens darüber, wie verschiedene Faktoren die SMSI auf TiO 2 beeinflussen, hat jedoch die Möglichkeiten zur systematischen Steuerung dieser Wechselwirkungen eingeschränkt. Diese Übersicht soll einen konsolidierten Überblick über den aktuellen Wissensstand zu SMSI in TiO 2 ‐geträgerten Metallkatalysatoren geben. Sie hebt die Sensitivität der SMSI auf TiO 2 gegenüber einer Reihe von Parametern hervor, darunter Vorbehandlungsbedingungen und Reaktionsumgebungen. Die dynamische Natur der SMSI unter Reaktionsbedingungen wird ebenfalls untersucht, wodurch ihre Komplexität und das Potenzial für die Feinjustierung der Katalysatorleistung unterstrichen werden. Darüber hinaus werden praktische Einblicke in innovative chemische Methoden zur Steuerung von SMSI auf TiO 2 diskutiert und Strategien zur Modulation der SMSI vorgestellt, um spezifische katalytische Anforderungen zu erfüllen. Durch die Behandlung dieser Aspekte soll diese Übersicht einen wertvollen Leitfaden für die rationale Gestaltung von Metall/TiO 2 ‐Katalysatoren bieten und letztlich zu einem dezidierteren und besser kontrollierbaren Ansatz für SMSI auf TiO 2 beitragen.

Authors 4

1. Joby Sebastian corresponding Aachen Lehrstuhl für Heterogene Katalyse und Technische Chemie Institut für Technische und Makromolekulare Chemie (ITMC)

   RWTH Aachen University

   Affiliation as printed

   Lehrstuhl für Heterogene Katalyse und Technische Chemie Institut für Technische und Makromolekulare Chemie RWTH Aachen Universität Worringerweg 2 52074 Aachen Deutschland

2. Chalachew Mebrahtu Aachen Lehrstuhl für Heterogene Katalyse und Technische Chemie Institut für Technische und Makromolekulare Chemie (ITMC)

   RWTH Aachen University · Forschungszentrum Jülich

   Affiliation as printed

   Institut für eine Nachhaltige Wasserstoffwirtschaft Forschungszentrum Jülich GmbH Marie‐Curie‐Str. 5 52428 Jülich Deutschland

   Lehrstuhl für Heterogene Katalyse und Technische Chemie Institut für Technische und Makromolekulare Chemie RWTH Aachen Universität Worringerweg 2 52074 Aachen Deutschland

3. Feng Zeng

   Nanjing Tech University · State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering

   Affiliation as printed

   State Key Laboratory of Materials‐Oriented Chemical Engineering College of Chemical Engineering Nanjing Tech University Nanjing Jiangsu 211816 China

   State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering, College of Chemical Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing, Jiangsu, 211816 China

4. Regina Palkovits corresponding Aachen Lehrstuhl für Heterogene Katalyse und Technische Chemie Institut für Technische und Makromolekulare Chemie (ITMC)

   RWTH Aachen University · Forschungszentrum Jülich · Max Planck Institute for Chemical Energy Conversion

   Affiliation as printed

   Institut für eine Nachhaltige Wasserstoffwirtschaft Forschungszentrum Jülich GmbH Marie‐Curie‐Str. 5 52428 Jülich Deutschland

   Lehrstuhl für Heterogene Katalyse und Technische Chemie Institut für Technische und Makromolekulare Chemie RWTH Aachen Universität Worringerweg 2 52074 Aachen Deutschland

   Max‐Planck‐Institut für Chemische Energiekonversion Stiftstr. 34–36 45470 Mülheim an der Ruhr Deutschland