Компьютерное проектирование кластеров для катализа

При изучении небольших кластеров в химической физике или физической химии, сначала, возможно, думают о фундаментальных аспектах электронной структуры кластеров или о точной спектроскопии в ультрахолодных молекулярных пучках. Однако небольшие кластеры также представляют интерес для катализа, где холодное основное состояние или изолированный кластер могут вовсе не быть правильной отправной точкой. Вместо этого главный вопрос таков: что происходит с каталитическими системами на основе кластеров в реальных условиях катализа, таких как высокая температура и покрытие реагентами? Доступными становятся множественные метастабильные состояния кластеров, вся система становится динамичной, и каталитика может происходить на редких участках, присутствующих только в этих условиях. Активность, селективность и стабильность сильно зависят от размера, состава, формы, носителя и окружения. Для исследования и освоения катализа на кластерах разрабатываются сложные инструменты для прецизионного синтеза, оперендных (operando) измерений и многомасштабного моделирования. Этот обзор намерен рассказать о запутанной (messy) истории кластеров в каталезе.