У Віденському технологічному університеті провели нові дослідження оксиду заліза і представили доповідь, в якому описуються виявлені властивості каталітичної поверхні.
Речовини, які прискорюють хімічні реакції, називаються каталізаторами. Особливо важливими вони залишаються в хімічній промисловості, коли навіть невелике прискорення процесу здатне заощадити величезну кількість ресурсів. При цьому створити каталізатор технологічно вкрай складно - ніколи не передбачиш, як саме поведе себе речовина і чи буде воно ефективно. Яким каталізатором буде той чи інший матеріал, показує його будова, так що дослідження структури різних речовин і матеріалів багато можуть розставити по місцях.
Велика частина каталізаторів проводиться з окисленого заліза, простіше кажучи - іржі. До її складу входить Fe3O4 - оксид заліза (II, III). Частинки кисню створюють тетраедричних і октаедричних порожнечі всередині кристалічної решітки, в них містяться двох- і тривалентні атоми заліза. Говорячи про каталізаторах, в першу чергу потрібно звернути увагу на їх поверхню, тому що хімічна реакція проходить саме там. Центрами активності можуть бути дефекти будови або чужорідні частинки, що не входять в кристалічну структуру.
Є безліч каталізаторів, в яких на поверхні оксиду заліза адсорбуються частки різних металів, наприклад срібла або золота. При цьому вони не з'єднуються в більші наночастинки (як краплі води на жирній поверхні скочуються в одну велику краплю). Це властивість окисленого заліза вважалося унікальним, але недавно загадка була розгадана.
Вся справа в частинках заліза, вірніше в їх відсутності. Зазвичай у складі окислених металів є дефекти, пов'язані з пустотами на вакантні місця кисню в кристалічній решітці. У Fe3O4 ці місця були сформовані частками заліза, якраз над ними і утворилися центри активності. В ході експериментів виявилося, що порожнечі строго впорядковані на поверхні окислювача, як раз з ними і зв'язуються чужорідні атоми (наприклад, атоми золота). Частинки не зливаються воєдино, тому що впорядкованість вакантних місць не дозволяє їм об'єднуватися. Саме це робить і каталізатор ефективним.
Рекомендовані новини
Центральний офіс в Черкасах: (473) 280 20 60
Філія в Москві: (495) 644-22-62