Эпоксидация этилена, включающая превращение двойной связи углерод-углерод в цикл, содержащий два атома углерода и один атом кислорода, является важнейшей производственной реакцией, которая с 1930-х годов успешно проводится с использованием серебряного катализатора. Однако при использовании того же катализатора для эпоксидации пропилена - еще более важной производственной реакции - процесс оказывается весьма не селективным, несмотря на то, что эти реакции отличаются только на одну -СН3 группу. В результате масштабное производство пропиленоксида сегодня включает неэффективный двухстадийный процесс, в ходе которого могут образовываться нежелательные побочные продукты.
Ларри Кертис и Стефан Вайда из Иллинойса и Йеля разработали новый катализатор, состоящий из трехатомных кластеров серебра, который активен по отношению к эпоксидации пропилена. Синтез катализатора проводился при осаждении кластеров с определенной массой на алюминиевую подложку. Необходимые тримеры серебра стабильны до температуры 110 °C, выше которой начинают агрегировать, и исследователи использовали это свойство для получения наночастиц размером около 3.5 нм. И кластеры, и наночастицы катализируют прямую реакцию эпоксидации пропилена молекулярным кислородом, а селективность по отношению к пропиленоксиду очень высока при небольшой температуре.
Расчет методом функционала плотности показал, что высокие каталитические свойства этих серебряных катализаторов объясняются их электронной структурой с открытой оболочкой.