Cokatalysatoren

Een cokatalysator is een stof die samen met de hoofdcatalysator optreedt om een chemische reactie te versnellen of de selectiviteit te verbeteren. De cokatalysator levert doorgaans een specifieke stap in de katalytische cyclus en wordt, in een gesloten systeem, aan het eind van de cyclus teruggewonnen of geregenereerd; daardoor wordt hij in principe niet verbruikt tijdens de reactie.

Cokatalysatoren komen voor in diverse takken van de katalyse. In homogene katalyse fungeren activatoren zoals methylaluminoxaan (MAO) of andere alkylaluminiumverbindingen als cocatalysten bij metaalcomplexen; zij activeren het katalytische centrum en stabiliseren de actieve vorm. In elektrokatalyse en fotokatalyse verbeteren cokatalysatoren vaak de ladingsoverdracht, helpen zij bij de activatie van substraten of bieden zij een aanvullende route voor de gewenste halfreacties, bijvoorbeeld voor wateroxidatie (OER) en waterstofproductie (HER). Typische voorbeelden zijn nanoparticulaire metalen of metal-oxides zoals CoP, NiFe-gebaseerde materialen en platina-ondersteuningen.

Ontwerp en toepassing van cokatalysatoren hangen af van factoren zoals compatibiliteit met het oplosmiddel en de hoofdcatylator, het redoxpotentiaal, stabiliteit onder operationele omstandigheden en de interactie met het oppervlak waar de reactie plaatsvindt. Een effectieve cokatalysator vergemakkelijkt stappen die de hoofdschakeling alleen moeilijker maakt en draagt zo bij aan hogere activiteit en/of betere selectiviteit, terwijl hij in de cyclus regenerated blijft.

Samengevat zijn cokatalysatoren belangrijke componenten in veel katalytische systemen, die de efficiëntie en mogelijkheden van chemische processen kunnen vergroten zonder zelf permanent verbruikt te raken.