Towards more sustainable catalysis: Experimental and computational insights on supported single-atom and single-cluster catalysts

Els catalitzadors d’un sol àtom (SACs) i els catalitzadors d’un sol clúster (SCCs) han sorgit com una opció prometedora en catàlisi heterogènia gràcies a la seva elevada eficiència atòmica i a les seves propietats electròniques úniques. Aquests catalitzadors presenten una activitat catalítica, selectivitat i estabilitat superiors en diverses reaccions químiques, incloent-hi l’oxidació, reducció, hidrogenació, deshidrogenació, el desplaçament del gas d’aigua, entre d’altres. Aquesta tesi descriu l’aplicació de catalitzadors de Rh SAC suportats en nitrur de carboni grafític (g-C₃N₄) i TiO₂ en la hidroformilació d’estirè, determinant les condicions que afavoreixen la producció d’aldehids lineals en aquest procés, a més d’investigar el mecanisme catalític mitjançant la teoria del funcional de la densitat (DFT) (Capítol 3). Així mateix, es van explorar experimentalment i teòricament les aplicacions de catalitzadors de Pt suportats en g-C₃N₄ (Capítol 4), Al₂O₃ (Capítols 5 i 6) i TiO₂ (Capítol 6), així com de Ga suportat en Al₂O₃ (Capítol 7) en forma de SACs i SCCs en la deshidrogenació de propà (PDH), prestant especial atenció a l’estabilitat i selectivitat del catalitzador en aquesta reacció.