|
|
Контакты | Главная | Стартовая | Избранное | Поиск |
2007-08-29 11:24:49, обсуждение: 0
Преимущества такого подхода к химическому синтезу связаны с возможностью концентрации реагентов и катализатора в ограниченном объеме, а также с изоляцией реагентов от внешнего воздействия. Эффективность данного метода синтеза продемонстрирована недавно группой исследователей из Академии наук Китая [1], которым удалось осуществить внутри УНТ синтез этилового спирта. В качестве катализатора использовались наночастицы Rh and Mn с добавлением Li и Fe с поперечным размером 1-2 нм, которые (в результате использования капиллярных сил при ультразвуковой обработке и перемешивании) вводились (в весовом отношении 1:1:0.075:0.05) в полость многослойных УНТ, имеющих внутренний диаметр 4–8 нм и длину 250–500 нм. Наблюдения показывают, что около 80% наночастиц были распределены внутри каналов УНТ, в то время как остальная часть находилась на внешней поверхности нанотрубок. Для сравнения аналогичный катализатор был изготовлен с использованием в качестве основы SiO2. Сравнение показывает, что выход этанола при использовании реактора основе УНТ (84,4 моль моль-1Rh час-1) примерно вдвое превышает соответствующую величину для SiO2. При этом использование реактора на основе УНТ в течение 180 часов не привело к сколько-нибудь заметной дезактивации. Для установления характера влияния положения катализатора на скорость образования и выход этанола, было изготовлено два типа катализаторов, в одном из которых (RM-in-CNTs) смесь 5% Rh и 5% Mn помещали внутрь полости УНТ, в другом (RM-out-CNTs) – снаружи. Наблюдения показали, что свыше 75% частиц катализатора имели размеры 1–2 нм. Однако в процессе протекания химической реакции наблюдалась агрегация частиц, размер которых после 28 часов работы достигал 3–4 нм. Это сопровождалось снижением активности катализатора и скорости реакции, которая после 60 часов протекания реакции снизилась с 39 моль/час до 30 моль/час. После 112 часов работы размер частиц внутри нанотрубок увеличился до 4–5 нм, т.е. до размера внутреннего диаметра УНТ, в то время как частицы, расположенные снаружи УНТ, выросли до размера порядка 8 нм. Тем самым оказывается, что наличие стенок УНТ ограничивает агрегацию частиц катализатора и позволяет сохранить их активность в течение длительного времени. 1. X.Pan et al. Nature Materials 6, 507 (2007).
А.В.Елецкий
• БАК остро нуждается в детекторах для фиксирования элементарных частиц
|