новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

Новости химической науки > Пикоразмерные кластеры золота ставят рекорды для катализа


16.12.2012
средняя оценка статьи - 5 (1 оценок) Подписаться на RSS

Химики из Испании продемонстрировали, что малые кластеры золота являются отличными катализаторами с рекордной эффективностью. Так, пикоразмерные кластеры золота, которые были использованы для гидратации алкинов, демонстрировали частоту оборотов каталитического цикла, равную 100000 в час при комнатной температуре.

Интерес к каталитическим свойствам золота появился около четверти века назад, когда химики обнаружили, что наноразмерные частицы золота катализируют окисление моноксида углерода гораздо эффективнее каких-либо ранее известных катализаторов этого процесса. С того времени золото стало применяться для катализа других важных реакций – образования азосоединений, которые могут применяться для окраски кожи или текстиля, а также интермедиатами для синтеза полиуретана.



Кластеры, состоящие только из трех атомов золота, отличаются исключительной каталитической активностью. (Рисунок из Science, 2012, 338, 1452 (DOI: 10.1126/science.1227813))

Однако в промышленности катализаторы на основе золота не нашли широкого применения. Проблема связана с тем, что 5% (по молям) загрузки катализаторов на основе кластеров золота и стоимость металла позволяют использовать катализаторы такого типа только в научно-исследовательской работе.

Тем не менее, благодаря работе Авелино Корма (Avelino Corma) из Политехнического Университета Валенсии ситуация может измениться. Исследователи из Испании обнаружили, что золото может быть очень эффективным катализатором и в небольших количествах, если в растворе золото организовано в «суб-наноразмерные» кластеры.

Исследователи решили исследователь каталитические способности золота в реакции Кучерова – катализируемой солями ртути гидратации алкинов – в это реакции в результате присоединения воды к алкинам образуются кетоны (или полупродукт для синтеза уксусной кислоты – уксусный альдегид при присоединении воды к ацетилену).

Исследователи из Валенсии получили кластеры золота, добавляя субстрат реакции к раствору хлорида золота или тетрахлораурата водорода (HAuCl4). C помощью спектроскопии в ультрафиолетовой области и масс-спектрометрии MALDI исследователи обнаружили, что каталитическая реакция начинается тогда, когда в системе появляются кластеры золота, содержащие от трех до пяти атомов золота. Каждый такой кластер пикоразмерный кластер при комнатной температуре мог обеспечивать 100000 превращений субстрата в продукт в час – это значительно выше производительности ранее обнаруженных каталитических систем.

Корма подчеркивает, что по мере разбавления раствора образование кластеров становится более эффективным, поэтому для успешного осуществления каталитической реакции требуются лишь малые количества золота.

Стефан Хашми (Stephen Hashmi), специалист по органической химии из Университета Гейдельберга отмечает, что высокая производительность катализатора очень важна для перспектив его применения в промышленности, но не является главным фактором – производительность при комнатной температуре, конечно, хороша, но большинство промышленных реакторов не спроектированы для работы при комнатной температуре, поэтому было бы интересно разработать каталитическую систему, работающую при несколько более высоких температурах.

Источник: Science, 2012, 338, 1452 (DOI: 10.1126/science.1227813)

метки статьи: #кинетика и катализ, #нанотехнологии, #органический синтез, #химия поверхности

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Пикоразмерные кластеры золота ставят рекорды для катализа"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXX
Контактная информация