Нанокатализаторлар және олардың қолданылуы

Нанокатализаторлар және олардың қолданылуы

Орындаған: Байгенженов Өмірсерік

Қайратова Нұргүл

Аширбаев Еркебулан

Катализаторами химических реакций обычно называют вещества, которые существенно ускоряют ход той или иной реакции (например, A - B), но сами при этом не расходуются. Это, конечно, так. Но в идеале катализаторы должны не только увеличивать скорость реакции, но и проявлять селективность (избирательность) своего действия (A - B или A - C) или даже способствовать образованию менее выгодного с энергетической точки зрения соединения. 

Катализаторами химических реакций обычно называют вещества, которые существенно ускоряют ход той или иной реакции (например, A - B), но сами при этом не расходуются. Это, конечно, так. Но в идеале катализаторы должны не только увеличивать скорость реакции, но и проявлять селективность (избирательность) своего действия (A - B или A - C) или даже способствовать образованию менее выгодного с энергетической точки зрения соединения. 

Важным требованием к катализаторам является также их устойчивость при высокой температуре. В качестве катализаторов часто используются металлические наночастицы, обладающие большой удельной (в расчете на единицу массы) площадью поверхности. Селективность их действия определяется химическим составом и размерами наночастиц. Проблема, однако, заключается в слипании наночастиц при нагреве до температуры реакции и соответствующей потере ими своих каталитических свойств.

• Важным требованием к катализаторам является также их устойчивость при высокой температуре. В качестве катализаторов часто используются металлические наночастицы, обладающие большой удельной (в расчете на единицу массы) площадью поверхности. Селективность их действия определяется химическим составом и размерами наночастиц. Проблема, однако, заключается в слипании наночастиц при нагреве до температуры реакции и соответствующей потере ими своих каталитических свойств.

Қолданылуы

Су тазартуда қолданылуы

Основное преимущество катализаторов на носителе Ag,

приготовленных электрохимическим осаждением, по сравнению с катализаторами,

полученными традиционным методом пропитки, заключается в том,

что требуется лишь небольшое количество и не требуются условия предварительной обработки,

такие как восстановление, для дезактивации микроорганизмов в воде.

Таким образом, серебряные катализаторы, приготовленные этим методом, не только эффективны,

но и экономичны в восстановлении водородного хозяйства.

Мұнай өнімдерін алуда қолданылуы

Катализатор хорошо используется для преобразования масла с более высоким

кислотным числом в биодизель. o пористый с размером частиц 30–100 нм.

Рентгенофазовый анализ показал, что катализатор содержит новый кристалл KCaF3,

повышающий каталитическую активность и стабильность. o Высокая удельная поверхность

и большой размер пор благоприятны для контакта между катализатором и субстратом,

что эффективно повышает эффективность переэтерификации. o Производство биодизеля из

китайского таллового масла положительно влияет на использование продуктов сельского и

лесного хозяйства.

Фотокаталитика

Фотокаталитическая активность o TiO2 считается наиболее эффективным и безвредным

для окружающей среды фотокатализатором и наиболее широко используется для фотодеградации

различных веществ. o Фотокатализаторы TiO2 также можно использовать для уничтожения бактерий,

как это было сделано с суспензиями E. coli. o Сильная окислительная способность освещенного TiO2

может быть использована для уничтожения опухолевых клеток при лечении рака.

o При поглощении фотонов с энергией, превышающей ширину запрещенной зоны TiO2, электроны

возбуждаются из валентной зоны в зону проводимости, создавая электронно-дырочные пары.

Эти носители заряда мигрируют к поверхности и реагируют с химическими веществами,

адсорбированными на поверхности, разлагая эти химические вещества. Этот процесс фоторазложения

обычно включает один или несколько радикалов или промежуточных частиц, таких как OH, O2, H2O2 и O2,

которые играют важную роль в механизмах фотокаталитических реакций.

Нанокатализ играет центральную роль как в академических, так и в промышленных исследованиях и разработках.

⁕ Промышленное влияние нанокатализа четко отражено в растущем количестве патентов, технологий и продуктов,

связанных с нанокатализом, на рынке.

⁕ Получение металлических наночастиц с контролируемым размером и формой очень перспективно для

более экологичных гетерогенных каталитических реакций.

⁕ Благодаря лучшему пониманию влияния размера и формы наночастиц и их взаимодействия

с материалами-носителями или стабилизирующими агентами, сегодня очень многообещающе,

что ученые могут решать текущие экологические, социальные и промышленные проблемы.