Тезисы докладов - Институт катализа им. Г.К. Борескова

ПЛ-4
РАЗМЕРНЫЕ ЭФФЕКТЫ В КАТАЛИЗЕ
НАНЕСЕННЫМИ НАНОЧАСТИЦАМИ МЕТАЛЛОВ
14
В.И. Бухтияров
Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН,
Новосибирск, Россия
E-mail: vib@catalysis.ru
Использование наноматериалов в катализе имеет давнюю историю
и началось задолго до активного использования приставки
“нано”. В качестве примера следует упомянуть катализаторы на
основе частиц благородных металлов нанометрового размера
(Pt, Pd, Rh), диспергированных на оксидных носителях. Долгое
время основной причиной использования металлов в высокодисперсном
состоянии была оптимизация их использования за счет
увеличения соотношения поверхность/объем (каталитические реакции
протекают на поверхностных центрах). Однако позже было
выяснено, что переход к нанометровым частицам металла может
вызывать изменение удельной каталитической активности (УКА).
Речь идет о появлении размерного эффекта в структурночувствительных
каталитических реакциях, скорость которых в отличие
от структурно-нечувствительных реакций меняется с изменением
среднего размера частиц активного компонента. В данном
сообщении будут представлены результаты двух недавних исследований,
проводимых в лаборатории исследования поверхности
Института катализа СО РАН, которые демонстрируют возможность
использования размерных эффектов для увеличения активности
наноразмерных катализаторов.
В качестве первой тестовой реакции для демонстрации возможных
масштабов увеличения скорости реакции на наноразмерных
частицах платины была выбрана реакция полного окисления метана
на платине. Для серии катализаторов Pt/Al 2 O 3 была обнаружена
ярко выраженная корреляция между активностью катализаторов в
реакции полного окисления метана и размером частиц активного
компонента, так что в диапазоне средних размеров платиновых частиц
1-2 нм активность Pt/Al 2 O 3 катализаторов увеличивалась на несколько
порядков. Обнаружить данный эффект удалось, только после
разработки способов синтеза образцов катализаторов с