Новости
Библиотека
Таблица эл-тов
Биографии
Карта сайтов
Ссылки
О сайте


Пользовательского поиска




08.02.2013

Золотые пикокластеры демонстрируют высочайшую каталитическую активность

Интерес к использованию золота в качестве катализатора впервые появился лет 25 назад, когда химики вдруг осознали, что золото золоту рознь и его наноразмерные частицы способны катализировать окисление монооксида углерода лучше любого другого известного на тот момент вещества. С тех пор золотые катализаторы стали широко использоваться в некоторых химических превращениях, таких как образование азосоединений, применяющихся в качестве красителей в кожевенной промышленности и текстильщиками, а также при получении промежуточных соединений в индустриальном синтезе полиуретанов. Но в целом промышленность так и не повернулась лицом к золотым катализаторам.

Сверху — обычный нанокластер золота; снизу — субнанокластер (пикокластер), состоящий всего из нескольких атомов. (Иллюстрация Science)
Сверху — обычный нанокластер золота; снизу — субнанокластер (пикокластер), состоящий всего из нескольких атомов. (Иллюстрация Science)

Возможно, благодаря усилиям учёных из Политехнического университета Валенсии (Испания) ситуация вскоре изменится. Им удалось показать, что золото может быть по-настоящему высокоэффективным катализатором, даже присутствуя в реакционной среде в очень малых количествах, но только если этот металл используется в растворе в форме субнаноразмерных кластеров.

Испанские химики сфокусировались на проведении реакции гидратации алкинов. Эта реакция, заключающаяся в присоединении воды к производным ацетилена в присутствии ртутного катализатора с получением альдегидов и кетонов, ранее участвовала в промышленном производстве ацетальдегида — исходного вещества для синтеза уксусной кислоты и других химикатов. Именно на смену впавшей в немилость ртути и должно прийти золото.

Золотые кластеры получались медленным добавлением восстановителя к раствору тетрахлороаурата(III) водорода (HAuCl4). Используя тандем ультрафиолетовой спектроскопии и масс-спектрометрии с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией (MALDI), учёные обнаружили, что реакция начинается тогда, когда размер кластеров золота находится в пределах 3–5 нм. В этом случае реакция протекает очень резво, достигая скорости в 100 000 циклов в час, то есть в течение часа на одном золотом кластере конвертируется 100 000 молекул исходного алкина.

Для того чтобы лучше оценить достижение испанцев и их подопечных (субнаномикронных клатеров золота), заметим, что достигнутая частота циклов на пять порядков величины (!) превосходит лучшее предыдущее достижение золотых катализаторов. Реакция на золотых субнанокластерах протекает при комнатной температуре, что очень важно для промышленного применения.

Кроме того, обратим ваше внимание на то, что в случае субнанокластеров золота в ход идут экстремально малые количества катализатора. Для сравнения: обычная загрузка традиционных катализаторов на основе благородных металлов составляет 5 мольных процентов.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Science.

Подготовлено по материалам Chemistry World.

Роман Иванов


Источники:

  1. КОМПЬЮЛЕНТА



ИНТЕРЕСНО:

Ученые научились наблюдать за сверхбыстрыми химическими процессами

Почему на Западе периодическую таблицу никак не связывают с именем Менделеева

Люминесцентные наночастицы открыли новый этап в истории дактилоскопии

Нобелевская премия по химии присуждена за развитие криоэлектронной микроскопии

Новый метод анализа белков работает в 50 раз быстрее

Создана первая «химическая память» объемом в 1 бит

193 года назад впервые получено органическое соединение из неорганических

Ученые разработали программу, которая высчитывает свойства молекул сложных химических соединений

Самосборкой получены структуры из 144 молекулярных компонентов

Учёные создали нанореактор для производства водорода

Ученые из Швеции создали «деревянное стекло»

Разработан новый метод создания молекул

Японские ученые создали жидкий квазиметалл, застывающий на свету

Нобелевскую премию по химии присудили за синтез молекулярных машин

Новая компьютерная программа предсказывает химические связи

Получены цветные изображения на электронном микроскопе

В упавшем в России метеорите обнаружен уникальный квазикристалл

10 невероятно опасных химических веществ

Создатель «суперклея» Гарри Кувер – химик и изобретатель, автор 460 патентов, самый известный из которых так и не помог ему разбогатеть




© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://chemlib.ru/ 'ChemLib.ru: Библиотека по химии'