ナノポーラスゴールド：構造の進化から触媒と電気化学の機能特性まで

ナノポーラスゴールド（NPG）は、ナノメートルサイズの金属ストラットと相互接続された細孔の二極性ネットワークと、金合金からのあまり高貴な要素の酸化的溶解によって自然に形成された相互接続された細孔によって特徴付けられます。結果として得られる材料は、低温、有酸素性総および部分的な酸化反応、メチルの酸化的結合がプロトタイプの例であるため、まともな触媒活性を示します。このレビューは、この材料の形態と組成、および触媒作用と電気触媒に対するその意味を調整する方法の重要な議論を提供するだけでなく、量子化学研究からの情報を使用してメタノールの部分酸化の現在の機械的理解を例示してレビューします。単結晶表面、気相触媒、好気性液相酸化、および電気触媒に関する研究。この点で、特定の焦点は、まだ十分に理解されていない機械的な側面にあります。触媒の機械的側面とは別に、材料の調製と特性評価に関するベストプラクティスの例について説明します。これらは、触媒活性や選択性などの材料特性の再現性を改善し、ターゲット指向の有機合成におけるNPGのより広範な応用の主な課題として特定される反応の範囲を改善することができます。

Nanoporous gold (NPG) is characterized by a bicontinuous network of nanometer-sized metallic struts and interconnected pores formed spontaneously by oxidative dissolution of the less noble element from gold alloys. The resulting material exhibits decent catalytic activity for low-temperature, aerobic total as well as partial oxidation reactions, the oxidative coupling of methanol to methyl formate being the prototypical example. This review not only provides a critical discussion of ways to tune the morphology and composition of this material and its implication for catalysis and electrocatalysis, but will also exemplarily review the current mechanistic understanding of the partial oxidation of methanol using information from quantum chemical studies, model studies on single-crystal surfaces, gas phase catalysis, aerobic liquid phase oxidation, and electrocatalysis. In this respect, a particular focus will be on mechanistic aspects not well understood, yet. Apart from the mechanistic aspects of catalysis, best practice examples with respect to material preparation and characterization will be discussed. These can improve the reproducibility of the materials property such as the catalytic activity and selectivity as well as the scope of reactions being identified as the main challenges for a broader application of NPG in target-oriented organic synthesis.