Single-atom catalysts in methane chemistry

Abstract

Обобщены и систематизированы литературные данные (с акцентом на результаты, опубликованные в последние годы), касающиеся применения в химии метана "одноатомных" катализаторов—гетерогенных каталитических контактов последнего поколения с активными металлическими центрами в виде одиночных атомов, закрепленными на подложке из неорганического материала. Рассмотрены особенности активации молекулы CH₄ на поверхности таких катализаторов, проведено сравнение их поведения с поведением других известных гетерогенно-каталитических контактов, содержащих металлические нанокластеры или наночастицы активного металла, в процессах прямой окислительной и неокислительной конверсии метана в различные химические соединения. Проанализирована эффективность применения "одноатомных" катализаторов разного состава и разных модификаций (нанесенные одиночные металлические атомы, моно- и полиметаллические "одноатомные" контакты, системы сложного дисперсного состава и др.) в таких реакциях с участием метана, как сухой, паровой, окислительный риформинг, парциальное окисление в метанол, окислительное карбонилирование и карбоксилирование в уксусную кислоту, неокислительная и окислительная конденсация метана в этан(этилен), дегидроароматизация CH₄, метилирование метаном бензола. Обсуждены новые возможности, открывающиеся в химии метана при использовании "одноатомных" катализаторов.<br> Библиография —307 ссылок