Жас ғалымдар, магистранттар, студенттер мен мектеп оқушыларының «хxi сәтбаев оқулары»
жүктеу/скачать 4.43 Mb. Pdf көрінісі
|
| «XXI Сәтбаев оқулары»
«СТУДЕНТТЕР» сериясы ауытқуы байқалған (сурет 4). Бұл жағдайда α параметрі барлық үлгілерде тұрақты 762,2 эВ болып қала берген. α параметрі – модификацияланған РФЭ-спектрометрлерінің оже параметрі болып табылады. α параметрін металдық күмістің (726,0–726,3) және күміс оксидінің (724,0–724,5) белгілі α параметрлерімен салыстыру барысында зерттелеген үлгіде металлдық күмістің бөлшектері барын көрсетеді. Бұл тұжырым тунельдік электрондық микроскопия және рентгенфазалық талдау нәтижелерімен дәлелденді [7, 299 б.]. Осылайша, байқалған E b (Ag 3 d 5/2 ) өзгерісі күміс бөлшектерінің дифференциалды зарядталу эффектісімен анықталады. Күмістің дифференциалды зарядталу эффектісі, күмістің ірі бөлшектерінің ішкі өткізгіштігіне және диэлектриктік тасымалдаушы бетінің өткізгіштігінің болмауына негізделген. Бұл тұжырым күміс катализаторларын ЯМР әдісімен зерттеген кездегі, талдау нәтижелерімен жақсы сәйкес келеді.Талдау нәтижелерінде, күміс бөлшектерінің өлшемдері 50 нм аз болған кезде, күмістің резонансты сигналының Найт ығысуының жоғалатыны көрсетілген. Найт ығысуы күміс ядросының электрон өткізгіштерімен аса жұқа өзара әрекеттесуімен анықталатын болғандықтан, бірнеше ондық нанометрлік өлшем, тасымалдағышқа жұқтырылған күміс бөлшектерінің өткізгіштігі үшін өте критикалық жағдайда болатыны белгілі. Катализдегі күмістің өткізгіштік электрондарының қасиеттеріндегі анықталған өзгерістің маңыздылығы 2-суретте көрсетілген. Суретте, күміс бөлшектерінің көлемін 50 нм кішірейткен кезде этиленді эпоксидирлеу реакциясының жылдамдығы 10 есе төмендейтіні көрсетілген. Бұл кейінгі зерттеулерде күміс бетіне адсорбцияланған оттегінің формасының өзгеруімен тура байланысты болатыны дәлелденген [8, 92 б.]. Сурет 2 – Этиленді эпоксидирлеу реакциясының жылдамдығымен Ag 3 d 5/2 байланыс энергиясының Ag/Al 2 O 3 катализаторындағы нанобөлшектердің өлшемдеріне тәуелділігі [2] Реакциялық қабілеттілігі. Нанобөлшектердің көптеген қасиеттері олардың өлшемдеріне байланысты болып келеді. Сондықтан олардың өлшемдерін өзгерту арқылы нанокатализатордың белсенділігімен қатар оның селективтілігінде арттыруға болады. Мысалы, профессор Б.В.Романовскидің жұмысында метанолды лантанмен кобальт аралас оксид LaCoO3 арқылы тотықтыру барысында нанокатализатордың өлшемдік әсері (сурет 1) дәлелденген. Катализатор бөлшектерін нанометрлік өлшемдерге дейін ұсақтаған кезде реакция жылдамдығының ұлғайғандығы байқалған [1, 168 б.]. Нанобөлшектердің каталитикалық қасиеттері 1990 ж ортасында анықталған. 8-ден 20 атомға дейін тұратын алтынның нанокластерлері СО газының оттегімен тотығуын төмен температурада, тіпті –70 o С катализдейтіні аңғарылған. Мұндай температурада жай алтын ешқандай белсенділік танытпайды. Алтын бөлшектерінің мөлшерін 5 нм-ге дейін және одан төменгі мөлшерге дейін ұсақтаған кезде оның кристалдық құрылысы өзгеріп, каталитикалық қасиеті пайда болады. Осындай жағдай басқада асыл металлдардан – платина, родий, паладий және т.б. байқалған. Реакция шығыны (нәтижесі) металл кластеріндегі атомдар санына және температураға байланысты. Әр кластерде өзіне сай, яғни катализатор әсерлі болатын белгілі оңтайлы температура болады. |