іну В2, B15 і глюконату кальцію: Застосовувані традиційні каталізатори, хоча і забезпечують необхідну селективність, але вміст активних металів у них досить високо. Крім того, такі каталізатори часто вимагають використання гомогенних модифікаторів, що погіршує якість цільового продукту. Вищеперелічені обставини визначають актуальність досліджень, спрямованих на створення каталітичних систем; на основі полімер - стабілізованих наночастинок металів, дослідження їх фізико-хімічних і каталітичних властивостей в реакціях селективного гідрування та окислення, що веде до вдосконалення технології продуктів тонкого органічного синтезу.
Метою роботи є створення теоретичних та експериментальних основ синтезу каталітично активних полімер-стабілізованих наночастинок Pd використання, яких дозволить досягти високої ефективності проведення реакцій селективного гідрування потрійний зв'язку ацетиленового спирту - 3,7-діметілоктаен - 6 ін -1-олу-З (ДГЛ), а також окислення карбонільної групи ГОЛ.
Для досягнення поставленої мети вирішувалися наступні завдання: теоретичний аналіз способів стабілізації наночастинок металів; і обґрунтування вибору вихідних компонентів каталізаторів; синтез полімер-стабілізованих наночастинок Pd; фізико хімічне дослідження нанокомпозитів; вивчення кінетичних закономірностей гідрування ДГЛ та окислення ГЛ на оптимальних каталізаторах; вибір математичних моделей і розрахунок кінетичних параметрів.
1. ІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД
1.1 Способи синтезу наночастинок металів
Наночастки мають властивості відмінними від властивостей об'ємних матеріалів, так як число атомів або молекул на їх поверхні порівнянно з їх числом всередині частинок. Наприклад, нано частка діаметром 5 нм має близько половини атомів на поверхні (таблиця 1) [1].
Таблиця 1
Співвідношення між загальним числом атомів в кластері і часткою поверхневих атомів
КластериОбщее число атомов13551473095611415Поверхностние атоми,% 927663524535
Тому наночастинки можна використовувати для створення матеріалів з унікальними властивостями. Відхилення поверхневих і міжфазних властивостей від властивостей в обсязі для більшості таких матеріалів може призводити до несподіваних поверхневим ефектам, що включає каталітичну активність [2 - 4].
Причина полягає в тому, що матеріали можуть проявляти фундаментально нову поведінку, коли їх розмір зменшується нижче деякого критичного значення, що асоціюється з яким-небудь заданою властивістю. Таким чином, будь-яку властивість матеріалу може бути в значній мірі змінено і прогнозовано допомогою контрольованого селективного синтезу і збірки нанорозмірних «будівельних блоків». В якості будівельних блоків для створення наноструктур можуть використовуватися атоми, молекули, кластери і наночастинки. Такі характеристики «будівельних блоків», як розмір і розподіл за розміром, склад, зміна складу і морфологія, повинні добре контролюватися. Також, величезне значення має межа розділу між «будівельними блоками» та їх оточенням [5].
Висока площа поверхні наноматеріалів може бути досягнута або за рахунок створення маленьких частинок або кластерів, або за рахунок синтезу матеріалів, у яких площа поверхні пустот (пор) висока в порівнянні з кількістю твердої фази. Під першу категорію підпадають такі матеріали, як високодисперсні каталізатори на основі металів, закріплених на підкладці, і газофазний кластери. Мікропористі (нанопористі) матеріали, такі, як цеоліти, неорганічні оксиди з високою площею поверхні, пористий вуглець належать до другої категорії [5].
Зазвичай синтез наноструктур з високою площею поверхні йде по одному з двох фундаментальних напрямків:
1) Так званий знизу вгору підхід (або конденсація), при якому наноструктури будуються з індивідуальних атомів або молекул. Це основа здебільшого «науки про кластери» рівно, як і синтезу кристалічних матеріалів, зазвичай хімічним шляхом. Використовуючи цей підхід, отримують як частки з високою площею поверхні, так і мікро- і мезопористі кристалічні матеріали з високим обсягом пустот (пор).
) Підхід зверху вниз (або диспергування), в якому наноструктури отримують шляхом руйнування вихідних матеріалів. Це основа для таких методів, як механічне дроблення, літографія, які зазвичай використовуються для отримання нанорозмірних матеріалів, які, у свою чергу, можуть використовуватися безпосередньо або як «будівельні блоки» для макроскопічних структур [5, 6].
Обидва підходи мають своїми певними перевагами. Метод зверху вниз є ідеальним з точки зору можливості з'єднання і інтеграції, як в електронній схемі. Знизу вгору збірка дуже ефективна при створенні іденти...
