РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Создан первый в мире одноатомный катализатор

Химики смогли использовать отдельный атом палладия для катализа реакции деструкции связи углерода с галогеном. Селективность такой системы составила 100%, а использование отдельных атомов для катализа может улучшить системы очистки воды.
Создан первый в мире одноатомный катализатор
Pixabay

Традиционные катализаторы работают далеко не на полную мощность, так как большая часть атомов в наночастицах скрыта под поверхностью. Ученые смогли создать катализатор из одного атома, который выведет системы очистки воды на новый уровень

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Катализаторы используются для ускорения множества процессов как в промышленности, так и в нашей повседневной жизни. Например, такие системы могут применяться для очистки воды — они помогают разрушать загрязняющие вещества. В этом случае уменьшение размера таких систем прямо пропорционально их эффективности. Все потому, что при этом увеличивается площадь поверхности, а значит и число активных центров для взаимодействия катализатора с субстратом. Но какими бы маленькими ни были наноматериалы, значительная часть их атомов все еще находится под поверхностью и остается неиспользованной.

Для своего исследования ученые синтезировали один атом палладия на подложке из карбида кремния. Эта новая каталитическая система значительно улучшила кинетику процесса уничтожения хлорсодержащих загрязнителей в воде. Низкая стоимость системы также имеет решающее значение для ее успеха. Затраты на палладий и другие материалы с ценными каталитическими свойствами были бы очень высокими при разработке экономически эффективных систем очистки воды, но новая технология позволяет использовать возможности этого металла по максимуму.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Одним особенно ценным свойством палладия является его селективность при расщеплении веществ. Это крайне важно, потому что, если катализатор разрушает кроме токсичных еще и нетоксичные вещества, он будет тратить энергию впустую. Но один атом палладия избирательно разрушает связи углерод-галоген с почти 100%-ной селективностью, оставляя при этом остальную часть молекулы нетронутой. Такая высокая селективность невозможна с наночастицами палладия, которые используются сегодня для очистки воды.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Обладая всеми этими преимуществами по сравнению со стандартным катализатором из наноматериалов, новая технология может существенно ускорить прогресс в системах очистки воды. Теперь исследователи работают над интеграцией материала в реактор гидрогенизации и электрохимическую ячейку, чтобы создать модульную систему очистки воды, предназначенную для борьбы с различными загрязнителями, с особым упором на антропогенные галогенированные органические вещества, включая так называемые полифторалкильные соединения.

Загрузка статьи...