Fortschritte in der Einzelatom-Polaron-Katalyse

In der Einzelatomkatalyse bindet ein Metalladatom über chemische Bindungen an ein Trägermaterial und bildet so eine klar definierte Koordinationsumgebung. Durch die Erhöhung der Anzahl der Oberflächenliganden wird die Stabilität verbessert, jedoch verringert sich die Verfügbarkeit freier Liganden für die Adsorption von Reaktanten. Diese Koordinationsumgebung bestimmt die elektronische Struktur des Metallatoms und beeinflusst somit die Stärke der Reaktantenbindung. Wenn wir die elektronische Struktur und Koordination unabhängig voneinander anpassen könnten, könnten wir die Reaktivität optimieren und gleichzeitig das Liganden-zu-Reaktanten-Verhältnis und die Stabilität des Adatoms aufrechterhalten. Um dies zu erreichen, verwenden wir Polaronen - Ladungsträger, die innerhalb des Trägermaterials, wie zum Beispiel Hämatit, eingefangen sind. Polaronen interagieren mit Metalladatomen und verändern die elektronische Struktur, ohne die Koordination des Adatoms zu beeinflussen. Durch die Verbindung von Einzelatomkatalysemit polaronischenMaterialienstreben wiran, die Katalysatorenentwicklung voranzutreiben und unser Verständnis beider Fachgebiete zu vertiefen.