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Interfacing single-atom catalysis with continuous-flow organic electrosynthesis
Chemical Society Reviews ( IF 40.4 ) Pub Date : 2022-04-28 , DOI: 10.1039/d2cs00100d Mark A Bajada 1 , Jesús Sanjosé-Orduna 2 , Giovanni Di Liberto 3 , Sergio Tosoni 3 , Gianfranco Pacchioni 3 , Timothy Noël 2 , Gianvito Vilé 1
Chemical Society Reviews ( IF 40.4 ) Pub Date : 2022-04-28 , DOI: 10.1039/d2cs00100d Mark A Bajada 1 , Jesús Sanjosé-Orduna 2 , Giovanni Di Liberto 3 , Sergio Tosoni 3 , Gianfranco Pacchioni 3 , Timothy Noël 2 , Gianvito Vilé 1
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The global warming crisis has sparked a series of environmentally cautious trends in chemistry, allowing us to rethink the way we conduct our synthesis, and to incorporate more earth-abundant materials in our catalyst design. “Single-atom catalysis” has recently appeared on the catalytic spectrum, and has truly merged the benefits that homogeneous and heterogeneous analogues have to offer. Further still, the possibility to activate these catalysts by means of a suitable electric potential could pave the way for a true integration of diverse synthetic methodologies and renewable electricity. Despite their esteemed benefits, single-atom electrocatalysts are still limited to the energy sector (hydrogen evolution reaction, oxygen reduction, etc.) and numerous examples in the literature still invoke the use of precious metals (Pd, Pt, Ir, etc.). Additionally, batch electroreactors are employed, which limit the intensification of such processes. It is of paramount importance that the field continues to grow in a more sustainable direction, seeking new ventures into the space of organic electrosynthesis and flow electroreactor technologies. In this piece, we discuss some of the progress being made with earth abundant homogeneous and heterogeneous electrocatalysts and flow electrochemistry, within the context of organic electrosynthesis, and highlight the prospects of alternatively utilizing single-atom catalysts for such applications.
中文翻译：
单原子催化与连续流有机电合成的接口
全球变暖危机引发了一系列对环境谨慎的化学趋势，使我们能够重新思考我们进行合成的方式，并在我们的催化剂设计中加入更多地球资源丰富的材料。“单原子催化”最近出现在催化光谱上，并真正融合了均相和非均相类似物必须提供的好处。此外，通过合适的电势激活这些催化剂的可能性可以为真正整合各种合成方法和可再生电力铺平道路。尽管它们具有重要的优势，但单原子电催化剂仍仅限于能源领域（析氢反应、氧还原等）。) 并且文献中的许多例子仍然使用贵金属（Pd、Pt、Ir等）。此外，使用了间歇式电反应器，这限制了此类过程的强化。至关重要的是，该领域继续朝着更可持续的方向发展，寻求进入有机电合成和流动电反应器技术领域的新企业。在这篇文章中，我们讨论了在有机电合成的背景下，地球丰富的均相和非均相电催化剂和流动电化学方面取得的一些进展，并强调了在此类应用中交替使用单原子催化剂的前景。
更新日期：2022-04-28
中文翻译：
单原子催化与连续流有机电合成的接口
全球变暖危机引发了一系列对环境谨慎的化学趋势，使我们能够重新思考我们进行合成的方式，并在我们的催化剂设计中加入更多地球资源丰富的材料。“单原子催化”最近出现在催化光谱上，并真正融合了均相和非均相类似物必须提供的好处。此外，通过合适的电势激活这些催化剂的可能性可以为真正整合各种合成方法和可再生电力铺平道路。尽管它们具有重要的优势，但单原子电催化剂仍仅限于能源领域（析氢反应、氧还原等）。) 并且文献中的许多例子仍然使用贵金属（Pd、Pt、Ir等）。此外，使用了间歇式电反应器，这限制了此类过程的强化。至关重要的是，该领域继续朝着更可持续的方向发展，寻求进入有机电合成和流动电反应器技术领域的新企业。在这篇文章中，我们讨论了在有机电合成的背景下，地球丰富的均相和非均相电催化剂和流动电化学方面取得的一些进展，并强调了在此类应用中交替使用单原子催化剂的前景。
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