Finding the Most Catalytically Active Platinum Clusters With Low Atomicity

T. Imaoka, H. Kitazawa, W. Chun, K. Yamamoto
Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 9810-9815.

最も高い触媒活性を持つ白金クラスターの発見

サブナノメートルスケールでは、金属クラスター内のわずか一原子の差異により電子的および幾何学的配置に起因する触媒活性の変化を引き起こす可能性がある。本論文では、極めて小さい原子数、特に20未満の白金クラスターの構成原子数特異的触媒活性を報告している。クラスターの原子配置構造は、大きなナノ粒子で一般的な面心立方格子（fcc）とは全く異なる。そのような小さなクラスターについての電気化学的な検討からは、原子数が12〜20の範囲において、Pt19が最も触媒的に活性であることが明らかになった。

On a subnanometer scale, an only one-atom difference in a metal cluster may cause significant transitions in the catalytic activity due to the electronic and geometric configurations. We now report the atomicity-specific catalytic activity of platinum clusters with significantly small atomicity, especially below 20. The atomic coordination structure is completely different from that of the larger face-centered cubic (fcc) nanocrystals. Here, an electrochemical study on such small clusters, in which the atomicity ranged between 12 and 20, revealed Pt19 as the most catalytically active species. In combination with a theoretical study, a common structure that leads to a high catalytic performance is proposed.