たとえば、二酸化炭素を形成するために一酸化炭素と酸素の反応では、金ナノ粒子は非常に活性な触媒であることが示されています。ただし、金ナノ粒子の活性はそのサイズに強く依存しています。直径約2ナノメートルのナノ粒子は最も活性がありますが、大きなナノ粒子はあまり活性ではありません。
金ナノ粒子のサイズは、合成方法、温度、他の化学物質の存在など、多くの要因によって制御できます。これらの要因を慎重に制御することにより、特定の触媒アプリケーションのために、目的のサイズの金ナノ粒子を生成することが可能です。
触媒として金のサイズがどのように重要であるかの具体的な例を以下に示します。
*一酸化炭素と二酸化炭素を形成する酸素の反応において、直径約2ナノメートルの金ナノ粒子が最も活性です。
*エチレンと水素の反応において、エタンを形成すると、直径約5ナノメートルの金ナノ粒子が最も活性です。
*プロパンを形成するプロピレンと水素の反応では、直径約10ナノメートルの金ナノ粒子が最も活性です。
これらは、触媒としての金にとってサイズがどのように重要であるかのほんの一部です。金ナノ粒子のサイズは、触媒活性に大きな影響を与える可能性があり、特定の用途の触媒を設計する際にこの因子を考慮することが重要です。
