Boreskov Georgii` Konstantinovich-2007

облегчить этот процесс, на поверхность смешанного сульфида предлагается нанести
мелкие частицы дополнительного катализатора, например Pt. В то же время
дырочный центр окисляет анион s 2 - сероводорода с одновременным образованием
элементарной серы. В целом катализатор превращает растворенный в воде и
загрязняющий ее сероводород в важные химические вещества - водород и серу.
Таким образом, этот катализатор может быть использован для очистки сероводородсодержащих
вод от сероводорода при помощи солнечной энергии [43] .
Другой возможной областью применения в будущем катализаторов такого
типа является превращение солнечной энергии в энергию химических соедине-
49
1. Жизнь и творчество
использованием гетерополикислот в качестве катализаторов в институте разработаны
оригинальные способы получения витаминов «С», «К», «Е», а также ряд процессов
селективного окисления в области тонкого органического синтеза [42].
БИОМИМЕТИЧЕСКИЙ КАТАЛИЗ
Явление катализа является основополагающей чертой жизненных процес ­
сов. Очень сложные химические реакции протекают в живых организмах с замечательной
селективностью в мягких условиях при помощи специальных катализаторов
- ферментов. Действительно трудной задачей для химиков -каталитиков
является установление принципов, по которым действуют ферменты, и использование
этих принципов для разработки новых более эффективных катализаторов.
Это направление катализа часто называют биомиметическим катализом .
Типичным примером биомиметического катализатора является отмеченный
ранее железосодержащий цеолит ZSM-5. Этот катализатор прекрасно имитирует
способность ферментов «монооксигеназ» к мягкому внедрению атома кислорода
в водород-углеродную связь в углеводородах.
Другой пример биомиметического катализатора - смешанный сульфид
CuZnCd - полупроводниковый фотокатализатор с гетеропереходом [43]. Нали ­
чие гетероперехода позволяет катализатору использовать все кванты света с энер ­
гиями, расположенными между ширинами запрещенных зон полупроводника
сульфида меди (с узкой шириной запрещенной зоны) и смешанного полупроводника
сульфида ZnCd ( с широкой запрещенной зоной). В результате катализатор
может поглощать кванты почти во всей видимой области солнечного спектра . В
этом отношении фотокатализатор имитирует известный природный фотокатали ­
затор - хлорофилл. Более того, подобно хлорофиллу смешанный сульфидный
фотокатализатор с гетеропереходом превращает солнечную энергию в химическую
энергию пары пространственно разделенных электрона и дырочного центра.
Эти центры мигрируют по поверхности катализатора, где одни из них (электронные
центры) восстанавливают катионы н+ водного раствора в диводород. Чтобы