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Metal Catalysts for Heterogeneous Catalysis: From Single Atoms to Nanoclusters and Nanoparticles.
Chemical Reviews ( IF 51.4 ) Pub Date : 2018-04-16 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.7b00776 Lichen Liu 1 , Avelino Corma 1
Chemical Reviews ( IF 51.4 ) Pub Date : 2018-04-16 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.7b00776 Lichen Liu 1 , Avelino Corma 1
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Metal species with different size (single atoms, nanoclusters, and nanoparticles) show different catalytic behavior for various heterogeneous catalytic reactions. It has been shown in the literature that many factors including the particle size, shape, chemical composition, metal-support interaction, and metal-reactant/solvent interaction can have significant influences on the catalytic properties of metal catalysts. The recent developments of well-controlled synthesis methodologies and advanced characterization tools allow one to correlate the relationships at the molecular level. In this Review, the electronic and geometric structures of single atoms, nanoclusters, and nanoparticles will be discussed. Furthermore, we will summarize the catalytic applications of single atoms, nanoclusters, and nanoparticles for different types of reactions, including CO oxidation, selective oxidation, selective hydrogenation, organic reactions, electrocatalytic, and photocatalytic reactions. We will compare the results obtained from different systems and try to give a picture on how different types of metal species work in different reactions and give perspectives on the future directions toward better understanding of the catalytic behavior of different metal entities (single atoms, nanoclusters, and nanoparticles) in a unifying manner.
中文翻译：
用于多相催化的金属催化剂：从单原子到纳米团簇和纳米颗粒。
不同尺寸的金属物种（单原子、纳米团簇和纳米粒子）对各种非均相催化反应表现出不同的催化行为。文献表明，许多因素，包括粒径、形状、化学组成、金属-载体相互作用、金属-反应物/溶剂相互作用，都会对金属催化剂的催化性能产生显着影响。良好控制的合成方法和先进的表征工具的最新发展使人们能够在分子水平上关联这些关系。在这篇综述中，将讨论单原子、纳米团簇和纳米粒子的电子和几何结构。此外，我们还将总结单原子、纳米团簇和纳米颗粒在不同类型反应中的催化应用，包括CO氧化、选择性氧化、选择性氢化、有机反应、电催化和光催化反应。我们将比较从不同系统获得的结果，并尝试描绘不同类型的金属物种如何在不同的反应中发挥作用，并对未来方向提出展望，以更好地理解不同金属实体（单原子、纳米团簇、和纳米粒子）以统一的方式。
更新日期：2018-04-16
中文翻译：
用于多相催化的金属催化剂：从单原子到纳米团簇和纳米颗粒。
不同尺寸的金属物种（单原子、纳米团簇和纳米粒子）对各种非均相催化反应表现出不同的催化行为。文献表明，许多因素，包括粒径、形状、化学组成、金属-载体相互作用、金属-反应物/溶剂相互作用，都会对金属催化剂的催化性能产生显着影响。良好控制的合成方法和先进的表征工具的最新发展使人们能够在分子水平上关联这些关系。在这篇综述中，将讨论单原子、纳米团簇和纳米粒子的电子和几何结构。此外，我们还将总结单原子、纳米团簇和纳米颗粒在不同类型反应中的催化应用，包括CO氧化、选择性氧化、选择性氢化、有机反应、电催化和光催化反应。我们将比较从不同系统获得的结果，并尝试描绘不同类型的金属物种如何在不同的反应中发挥作用，并对未来方向提出展望，以更好地理解不同金属实体（单原子、纳米团簇、和纳米粒子）以统一的方式。
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