velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Катализ в синематографе

Новый способ микроскопичных исследовательских работ позволил снять 1-ое в истории «кино», в каком зафиксировано поведение микрочастицы в процессе каталитической реакции.





Современная индустрия проявляет все более растущий энтузиазм к использованию микрочастиц в самых разных хим процессах – и для сотворения топливных частей, и для разложения загрязняющих веществ, и т.д. Владея большой активной поверхностью, микрочастицы являются очень многообещающими и действенными катализаторами, значительно ускоряя и облегчая протекание хим реакций. При всем этом в форме микрочастиц каталитические характеристики получают вещества и соединения, обычно никаких таких возможностей не имеющие.


«Понимание базовых принципов катализа позволит сделать новые, еще больше действенные катализаторы, - гласит глава группы разработчиков Пен Чен (Peng Chen). - Отлично к тому же то, что сами по для себя микрочастицы являются динамическими образованиями – может быть, они позволят сделать катализаторы, способные приспособиться к разным условиям».


В собственном недавнешнем исследовании ученые под управлением Пен Чена использовали сферические микрочастицы из золота поперечником около 6 нм. Они были помещены на стеклянную подложку, после этого стал подаваться раствор красителя, служившего субстратом для хим реакции. Микрочастицы катализировали перевоплощение молекул красителя в флуоресцирующие производные, которые просто можно было узреть. Весь процесс фиксировался на камеру, которая делала по кадру каждые 30 мс.


Итак, молекула красителя резазурина связывается с поверхностью золотой микрочастицы, тут происходит удаление из нее атома кислорода, и появляется флуоресцентный продукт реакции: он испускает крошечную вспышку, которая длится до того времени, пока продукт не отсоединяется от нанокатализатора. Разделив отдельные вспышки, идущие от определенных микрочастиц, ученые изучили личное каталитическое событие.


Что любопытно: при всем этом оказалось, что не все микрочастицы ведут себя схожим образом. У одних краситель соединяется с поверхностью частички, модифицируется и высвобождается. У других после проведения реакции краситель начинает двигаться по поверхности микрочастицы, и освобождается только некое время спустя. На третьих микрочастицах могут протекать и тот, и другой процессы. Пен Чен считает, что разъясняется это тем, что отдельные частички не совершенно сферические, и нацелены они на подложке немного по-разному. Это и может приводить к возникновению маленьких различий в проводимом ими катализе.


Не считая того, все катализируемые реакции занимали немного различное время, они не были строго схожи. Время от времени краситель «задерживаться» на наночастице подольше, время от времени меньше. По воззрению исследователей, это связано с тем, что на одной наночастице сразу идет огромное количество реакций. Чем большее число «рабочих» точек на ней уже занято красителем, тем паче замедляется «работа» с новыми молекулами.


Ах так много можно увидеть уже на первой видеосъемке отдельного каталитического процесса. И взаправду молвят, лучше один раз узреть!


По пресс-релизу Cornell University






Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments