Catalyse hétérogène
La catalyse hétérogène décrit des systèmes où le catalyseur et les réactifs sont tous deux dans des phases différentes (par exemple, solide et liquide, liquide et gazeuse). Pour que la réaction ait lieu, les réactifs doivent d’abord diffuser jusqu’à la surface du catalyseur, puis s’y adsorber. Une fois la réaction terminée, les produits de celle-ci doivent se détacher de la surface et s’éloigner de celle-ci par diffusion. Les NanospringsTM constituent une plate-forme idéale pour la catalyse hétérogène grâce à leur surface 100% accessible et leur porosité ouverte.
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Nanoressorts en silice recouverts de nanoparticules de palladium (Pd)
Des réactions typiques utilisant du Pd sont: la réaction de Suzuki-Miyaura (ou couplage de Suzuki), la réaction de Heck, et les réactions d’hydrogénation. Les articles qui suivent, mentionnés ici à titre de référence, décrivent des réactions utilisant le palladium. Ces réactions ne font pas usage de nanoressorts.
Reetz, M. T.; Breinbauer, R.; Wanninger, K. Suzuki and Heck “Reactions Catalyzed by Preformed Palladium Clusters and Palladium/Nickel Bimetallic Clusters,”Tetrahedron Lett. 1996, 37, 4499-4502.
Reetz, M. T.; Westermann, E. “Phosphane-Free Palladium-Catalyzed Coupling Reactions: The Decisive Role of Pd Nanoparticles,” Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2000, 39, 165-168.
Reetz, M. T.; Lohmer, G. “Propylene Carbonate Stabilized Nanostructured Palladium Clusters as Catalysts in Heck Reactions,” Chem. Commun. 1996, 1921-1922.
Beller, M.; Fischer, H.; Ku¨ hlein, K.; Reisinger, C.-P.; Herrmann, W. “A. First Palladium-Catalyzed Heck Reactions with Efficient Colloidal Catalyst Systems,” J. Organomet. Chem. 1996, 520, 257-259.
Nanoressorts en silice recouverts de TiO2
L’oxyde de titane sert de matériau photocatalytique, par exemple pour la purification de l’eau, ou la transformation du CO2 en carburant. Les articles qui suivent, mentionnés ici à titre de référence, décrivent des réactions utilisant de l’oxyde de titane. Ces réactions ne font pas usage de nanoressorts.
O.K. Varghese, M. Paulose, T.J. LaTempa, and C.A. Grimes, “High-Rate Solar Photocatalytic Conversion of CO2 and Water Vapor to Hydrocarbon Fuels,” Nano Letters, vol. 9, Feb. 2009, pp. 731-737.
A. Fernández, G. Lassaletta, V. Jiménez, A. Justo, A. González-Elipe, J. Herrmann, H. Tahiri, and Y. Aitichou, “Preparation and characterization of TiO2 photocatalysts supported on various rigid supports (glass, quartz and stainless steel). Comparative studies of photocatalytic activity in water purification,” Applied Catalysis B: Environmental, vol. 7, 1995, pp. 49-63.
Nanoressorts en silice recouverts de ZnO
Des catalyseurs à base d’oxyde de zinc sont utilisés dans diverses réactions photocatalytiques, et le ZnO avec le Cu, pour réduire le CO2 en méthanol. Les articles qui suivent, mentionnés ici à titre de référence, décrivent des réactions utilisant l’oxyde de zinc. Ces réactions ne font pas usage de nanoressorts.
M.T. Maghsoodlou, A. Hassankhani, H.R. Shaterian, S.M. Habibi-Khorasani, and E. Mosaddegh, “Zinc oxide as an economical and efficient catalyst for the one-pot preparation of
β-acetamido ketones via a four-component condensation reaction,” Tetrahedron Letters, vol. 48, 2007, pp. 1729-1734.
Nanoressorts en silice recouverts d’argent (Ag)
Des nanoparticules d’argent peuvent être utilisées pour la réduction de composés nitro-aromatiques. Les articles qui suivent, mentionnés ici à titre de référence, décrivent des réactions utilisant l’argent. Ces réactions ne font pas usage de nanoressorts.
S. Kundu, M. Mandal, S.K. Ghosh, and T. Pal, “Photochemical deposition of SERS active silver nanoparticles on silica gel and their application as catalysts for the reduction of aromatic nitro compounds,” Journal of Colloid and Interface Science, vol. 272, Apr. 2004, pp. 134-144.
M.P. Andrews and G.A. Ozin, “Liquid-phase agglomeration of silver atoms in olefinic and ether media: electrocatalytic application. 2,” The Journal of Physical Chemistry, vol. 90, 1986, pp. 2929-2938.
Nanoressorts en silice recouverts d’or (Au)
Des catalyseurs à base d’or ont été utilisés pour des réactions d’oxydation, par exemple pour l’oxydation du monoxyde de carbone (CO) ou du cyclohexène. Les articles qui suivent, mentionnés ici à titre de référence, décrivent des réactions utilisant l’or comme catalyseur. Ces réactions ne font pas usage de nanoressorts.
K. Sato, “A “Green” Route to Adipic Acid: Direct Oxidation of Cyclohexenes with 30% Percent Hydrogen Peroxide,” Science, vol. 281, 1998, pp. 1646-1647.
A.S.K. Hashmi and G.J. Hutchings, “Gold Catalysis,” Angewandte Chemie International Edition, vol. 45, 2006, pp. 7896-7936.
Nanoressorts en silice recouverts de platine (Pt)
Des catalyseurs à base de platine ont été utilisés lors de réactions d’hydrogénation et dans les convertisseurs catalytiques. Les articles qui suivent, mentionnés ici à titre de référence, décrivent des réactions utilisant le platine. Ces réactions ne font pas usage de nanoressorts.
V. Lordi, N. Yao, and J. Wei, “Method for Supporting Platinum on Single-Walled Carbon Nanotubes for a Selective Hydrogenation Catalyst,” Chemistry of Materials, vol. 13, 2001, pp. 733-737.
