3. Охарактеризуйте синтез оксидных и смешанных катализаторов. Ферментативные катализаторы. Разложение нитратов. Золь-гель методов.
Одним из наиболее распространенных способов получения оксидов является разложение нитратов. Например,
Ni(NO3)2 → NiO + NO2 + O2
Золь-гелевый метод (гидролитическая поликонденсация) - это метод получения материалов, особенно наноматериалов, который впоследствии превращается в гель, то есть в коллоидную систему, состоящую из жидкой дисперсионной среды, пространственной решетки, связанной с частицами дисперсионной фазы. Основное преимущество метода Золь-гель заключается в том, что происходит высокая гомогенизация исходных компонентов, которая происходит путем растворения оксидов и солей исходных веществ в исходном растворе.
Рассмотрим синтез силикагеля.
На первом этапе в результате взаимодействия раствора соляной кислоты и силиката натрия получается соль, осаждается гидроксид кремния и образуется зола кремниевой кислоты:
2 HCl + Na2SiO3 = 2NaCl + H2SiO3
Вторая стадия-превращение оля H2SiO3 в гель в результате образования пространственной решетки.
Золь-гелевый метод относится к упрощенной технологической схеме синтеза по сравнению с традиционной схемой синтеза веществ. Этот метод позволяет добиться высокой чистоты материалов и снизить энергозатраты на всех этапах синтеза. С помощью этого метода можно получить материалы со следующими характеристиками: жесткий стехиометрический состав; монофазная кристаллическая структура высокой степени; отсутствие внешних фаз.
Ферменты играют роль катализатора не только в живых системах, но и в процессах вне живого потока. Для этого выделяют ферменты (например," перекисную хрен"), очищают. Затраты на очистку и разделение ферментов составляют 90% от стоимости продуктов, полученных с их помощью. Ферменты можно использовать в свободном виде. Но тогда сохраняются недостатки гомогенного катализа, а именно разделение катализатора и продуктов.
Поэтому стремление к использованию таких катализаторов понятно, но позволяет проводить процессы в непрерывном режиме, придавая им ранее технологические свойства гетерогенных катализаторов, то есть закрепляя (обездвиживая) их на поверхности инертного носителя.
Существует два способа иммобилизации ферментов: нет ковалентной химической связи между носителем и ферментом (физические методы иммобилизации), и между ними возникает ковалентная химическая связь (химические методы иммобилизации). Каждый метод реализуется по-разному.
Иммобилизация фермента: физическая (адсорбция, введение в гель) и химическая (ковалентное связывание).
Достарыңызбен бөлісу: |