金属如金或铂通常用作催化剂。例如，在催化转化器的车辆中，铂纳米粒子将有毒的一氧化碳转化为无毒的CO欧洲杯猜球平台2．由于铂和其他具有催化活性的金属既昂贵又稀有，因此所涉及的纳米颗粒随着时间的推移变得越来越小。欧洲杯猜球平台
“单个原子”催化剂是该缩小尺寸的逻辑终点：金属不再作为颗粒存在，而是作为锚定在更便宜的支撑材料表面上的单独原子。欧洲杯猜球平台
不再使用从较大的金属开发的规则来描述单个原子，因此必须改变用于预测哪种金属的规则是良好催化剂的规则 - 现在已经在Tu Wien实现了这一点。事实证明，基于更便宜的材料的单个原子催化剂可能更有效。欧洲杯足球竞彩这些结果现已在期刊上发表欧洲杯线上买球．
较小有时会更好
只有金属外层的原子才能在化学过程中发挥作用——毕竟，内部的原子永远不会与环境接触。
为了节省材料，最好使用微小的金属颗粒而不是大块状物，使得更大比例的原子位于表面。欧洲杯猜球平台如果我们转到最终的极限并使用单个原子，则每个原子都是化学活性的。
在过去的十年中，“单一原子”催化的领域已经大幅增加，取得了巨大的成功。
错误的模型，正确的解决方案
“一些贵金属是很好的催化剂的原因在20世纪70年代就已经研究过了，”Gareth Parkinson教授从Tu Wien举办应用物理研究所。“例如，Gerhard Ertl于2007年被授予化学诺贝尔奖，以向催化作用的原子规模见解。”
在一块金属中，一个电子不能再被分配给一个特定的原子;电子态是许多原子相互作用的结果。
“对于个别原子，旧模型不再适用”Gareth Parkinson说。“单个原子不像金属那样共享电子，所以电子带，其能量是解释催化作用的关键，在这种情况下根本不存在。”
因此，加雷思·帕金森和他的团队近年来一直在集中研究这种单原子催化背后的原子机制。”在许多情况下，我们认为良好催化剂的金属仍然是单个原子形式的良好催化剂“Gareth Parkinson说。“在这两种情况下，它是相同的电子，所谓的D电子，对此负责。“
通过量身定制的表面定制属性
在使用普通金属颗粒时，在单原子催化中出现完全新的可能性：欧洲杯猜球平台“取决于我们将金属原子放置的表面以及它们形成的原子键，我们可以改变原子的反应性”,帕金森解释说。
在某些情况下，尤其是像铂这样昂贵的金属不再是最好的选择。“单个镍原子显示出一氧化碳氧化的巨大潜力。如果我们理解了单个原子催化的原子机制，我们就有更多的余地来影响化学过程。”帕金森说。
维也纳工业大学(TU Wien)用这种方法对八种不同的金属进行了精确分析——结果完全符合与维也纳大学(University of Vienna) Cesare Franchini教授合作开发的理论模型。
“催化剂在许多领域非常重要，特别是当涉及到在企图开发可再生能源经济的主要作用的化学反应时，”强调加雷斯·帕金森。“我们的新方法表明，它不一定总是白金级的。“
决定性因素是原子的当地环境 - 如果你正确选择它，你可以开发更好的催化剂，同时节省资源和成本。
