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Atomically Dispersed Metals on Well-Defined Supports including Zeolites and Metal–Organic Frameworks: Structure, Bonding, Reactivity, and Catalysis
Chemical Reviews ( IF 51.4 ) Pub Date : 2020-10-26 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.0c00864 Melike Babucci 1 , Adisak Guntida 1, 2 , Bruce C. Gates 1
Chemical Reviews ( IF 51.4 ) Pub Date : 2020-10-26 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.0c00864 Melike Babucci 1 , Adisak Guntida 1, 2 , Bruce C. Gates 1
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When metals in supported catalysts are atomically dispersed, they are usually cationic and bonded chemically to supports. Investigations of noble metals in this class are growing rapidly, leading to discoveries of catalysts with new properties. Characterization of these materials is challenging because the metal atoms reside on surfaces that are typically nonuniform in composition and structure. We posit that understanding of structures and catalytic properties of these materials is emerging most strongly from investigations of structurally uniform catalysts (metal atoms dispersed on crystalline supports) which can be characterized incisively with atomic-resolution electron microscopy, X-ray absorption spectroscopy, and infrared spectroscopy, bolstered by density functional theory. We assess the literature of such catalysts supported on zeotype materials, metal–organic frameworks, and covalent organic frameworks. Assessing characterization, reactivity, and catalytic performance of catalysts for oxidation, hydrogenation, the water–gas shift reaction, and others, we consider metal–support interactions and ligand effects for various metal–support combinations, evaluating the degree of structural uniformity of exemplary catalysts and summarizing structure–reactivity and structure–catalytic property relationships.
中文翻译：
良好分散的载体上的原子分散金属，包括沸石和金属有机骨架：结构，键合，反应性和催化
当负载型催化剂中的金属原子分散时，它们通常是阳离子型并化学键合到载体上。这类贵金属的研究发展迅速，导致发现了具有新性能的催化剂。这些材料的表征具有挑战性，因为金属原子驻留在通常在组成和结构上不均匀的表面上。我们认为，通过对结构均匀的催化剂（分散在晶体载体上的金属原子）的研究，对这些材料的结构和催化性能的了解正在迅速兴起，这些催化剂可以用原子分辨率电子显微镜，X射线吸收光谱和红外进行精确表征。密度泛函理论的支持。我们评估了在沸石型材料，金属有机骨架和共价有机骨架上负载的这类催化剂的文献资料。评估催化剂在氧化，氢化，水煤气变换反应等方面的表征，反应性和催化性能，我们考虑了金属-载体之间的相互作用以及各种金属-载体组合的配体效应，评估了示例性催化剂的结构均匀性程度并总结了结构-反应性和结构-催化性质之间的关系。
更新日期：2020-11-12
中文翻译：
良好分散的载体上的原子分散金属，包括沸石和金属有机骨架：结构，键合，反应性和催化
当负载型催化剂中的金属原子分散时，它们通常是阳离子型并化学键合到载体上。这类贵金属的研究发展迅速，导致发现了具有新性能的催化剂。这些材料的表征具有挑战性，因为金属原子驻留在通常在组成和结构上不均匀的表面上。我们认为，通过对结构均匀的催化剂（分散在晶体载体上的金属原子）的研究，对这些材料的结构和催化性能的了解正在迅速兴起，这些催化剂可以用原子分辨率电子显微镜，X射线吸收光谱和红外进行精确表征。密度泛函理论的支持。我们评估了在沸石型材料，金属有机骨架和共价有机骨架上负载的这类催化剂的文献资料。评估催化剂在氧化，氢化，水煤气变换反应等方面的表征，反应性和催化性能，我们考虑了金属-载体之间的相互作用以及各种金属-载体组合的配体效应，评估了示例性催化剂的结构均匀性程度并总结了结构-反应性和结构-催化性质之间的关系。
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