Невичерпні можливості каталізу
Розглянуто історичні джерела каталізу, сформульовано пріоритетні проблеми каталітичної хімії. Акцентовано увагу на важливості розвитку кластерного каталізу хімічних реакцій. The analysis of historical sources of catalysis is described. Priority problems of catalysis are formulated. The attention is...
Збережено в:
| Дата: | 2005 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2005
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/1245 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Невичерпні можливості каталізу / Г. Ковтун // Вісн. НАН України. — 2005. — N 3. — С. 72-76. — Бібліогр.: 6 назв. — укp. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860090013904011264 |
|---|---|
| author | Ковтун, Г. |
| author_facet | Ковтун, Г. |
| citation_txt | Невичерпні можливості каталізу / Г. Ковтун // Вісн. НАН України. — 2005. — N 3. — С. 72-76. — Бібліогр.: 6 назв. — укp. |
| collection | DSpace DC |
| description | Розглянуто історичні джерела каталізу, сформульовано пріоритетні проблеми каталітичної хімії. Акцентовано увагу на важливості розвитку кластерного каталізу хімічних реакцій.
The analysis of historical sources of catalysis is described. Priority problems of catalysis are formulated. The attention is focused on importance of chemical reaction cluster catalysis development.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:22:32Z |
| format | Article |
| fulltext |
72 ISSN 0372-6436. ³ñí. ÍÀÍ Óêðà¿íè, 2005, ¹ 3
ÐÅÒÐÎÑÏÅÊÒÈÂÀ ÍÀÖ²ÎÍÀËÜÍÎ ̄ÀÊÀÄÅ̲̄ ÍÀÓÊ ÓÊÐÀ¯ÍÈ
²ÑÍÈÊ
Äîñë³äíèêè, ÿê³ çðîáèëè âèçíà÷íèé âíå-
ñîê ó âèâ÷åííÿ âëàñòèâîñòåé êàòàë³çà-
òîð³â ð³çíî¿ ïðèðîäè, ó ðîçðîáêó òåîð³¿, ê³-
íåòèêè òà ìåõàí³çìó êàòàë³òè÷íèõ ðåàêö³é,
â³äçíà÷åí³ Íîáåë³âñüêèìè ïðåì³ÿìè ó ãàëóç³
õ³ì³¿. Öå Â. Îñòâàëüä (1909), Ï. Ñàáàòüº
(1912), Ô. Ãàáåð (1918), Ô. Áåðã³óñ ³
Ê . Áîø (1931), ². Ëåíãìþð (1932), Ê. Öèã-
ëåð ³ Äæ. Íàòòà (1963), Ê.Á. Àíô³íñåí,
Ñ. Ìóð ³ Ó. Ñòàéí (1972), Äæ. Îëà
(1994) [1, 2].
Ëþäñòâî âèêîðèñòîâóâàëî êàòàë³ç, íå çíà-
þ÷è, ùî öå òàêå, ùå â ë³òîïèñí³ ÷àñè, êîëè
íàâ÷èëîñÿ âàðèòè ñèð ³ ïèâî, âèãîòîâëÿòè
âèíî ç âèíîãðàäó, ãîòóâàòè êåô³ð. ϳçí³øå
çäàòí³ñòü ëóã³â êàòàë³çóâàòè ã³äðîë³ç åñòåð³â
çàñòîñóâàëè ó ïðîöåñ³ âèãîòîâëåííÿ ïàïå-
ðó. Ìàéæå äâà òèñÿ÷îë³òòÿ àëõ³ì³êè ìàðíî
øóêàëè «ô³ëîñîôñüêèé êàì³íü», ÿêèé ìà-
ã³÷íî ì³ã áè ïåðåòâîðþâàòè ïðîñò³ ìåòàëè
íà çîëîòî. Ôàêòè÷íî öå áóâ ïîøóê êàòàë³-
çàòîðà äëÿ ÿäåðíèõ ïåðåòâîðåíü. Ó ñåðå-
äèí³ XV²²² ñòîë³òòÿ â Àíã볿 îñâî¿ëè ïåðøå
Ã. ÊÎÂÒÓÍ
ÍÅÂÈ×ÅÐÏͲ ÌÎÆËÈÂÎÑÒ² ÊÀÒÀ˲ÇÓ
Ó ñòâîðåíí³ ñó÷àñíèõ õ³ì³÷íèõ òà íàôòîõ³ì³÷íèõ òåõíîëîã³é îñíîâíå ì³ñöå
íàëåæèòü óí³êàëüíîìó ÿâèùó ïðèðîäè — êàòàë³çó. ³äîìî, ùî 80–85%
ïðîìèñëîâèõ ïðîöåñ³â, íà ÷àñòêó ÿêèõ ïðèïàäຠ70% âàëîâî¿ õ³ì³÷íî¿ ïðî-
äóêö³¿ Óêðà¿íè, çàñíîâàí³ ñàìå íà öüîìó ÿâèù³. 170 ðîê³â òîìó â õ³ì³÷í³é
íàóö³ âïåðøå áóëî ñôîðìóëüîâàíî ïîíÿòòÿ êàòàë³çó. Ïîäàºìî êîðîòêèé
îãëÿä îñíîâíèõ åòàï³â ñòàíîâëåííÿ ³ ðîçâèòêó êàòàë³òè÷íî¿ õ³ì³¿.
© ÊÎÂÒÓÍ Ãðèãîð³é Îëåêñàíäðîâè÷. ×ëåí-êîðåñïîíäåíò ÍÀÍ Óêðà¿íè. Çàñòóïíèê äèðåêòîðà
²íñòèòóòó á³îîðãàí³÷íî¿ õ³ì³¿ òà íàôòîõ³ì³¿ ÍÀÍ Óêðà¿íè (Êè¿â). 2005.
õ³ì³÷íå ïðîìèñëîâå âèðîáíèöòâî, ÿêå áàçó-
âàëîñÿ íà ãîìîãåíí³é êàòàë³òè÷í³é ðåàêö³¿, —
îêèñíåíí³ ñ³ð÷èñòîãî àíã³äðèäó äî ñ³ð÷àíî-
ãî àíã³äðèäó ó ïðèñóòíîñò³ îêñèä³â àçîòó.
×åðåç ï³âñòîë³òòÿ ôðàíöóçüêèé õ³ì³ê ͳêî-
ëà Êëåìàí ðàçîì ³ç Øàðëåì Äåçîðìîì ïî-
ÿñíèëè ìåõàí³çì 䳿 îêñèä³â àçîòó â öüîìó
ïðîöåñ³.
Öå áóâ çàâåðøàëüíèé åòàï äîíàóêîâîãî
ïåð³îäó ðîçâèòêó êàòàë³çó. ³äòàê ïî÷àëî-
ñÿ ñòàíîâëåííÿ íàóêè ïðî êàòàë³ç.
Ó áåðåçí³ 1835 ðîêó áàðîí ɺíñ-ßêîá
Áåðöåë³óñ (1779–1848), çàãàëüíîâèçíàíèé
ãëàâà ºâðîïåéñüêèõ õ³ì³ê³â é àâòîð ïîøè-
ðåíî¿ íà òîé ÷àñ åëåêòðîõ³ì³÷íî¿ òåî𳿠ðå-
àêö³é, ïîäàâ äî Øâåäñüêî¿ àêàäå쳿 íàóê
ñâîþ òðàäèö³éíó äîïîâ³äü ³ç îãëÿäîì äî-
ñÿãíåíü ó ãàëóç³ õ³ì³¿ òà ô³çèêè. Íåâäîâç³
¿¿ áóëî îïóáë³êîâàíî ó ÷àñîïèñàõ «Jahres-
ber³chte fur Chem³e» òà «Annalen fur Che-
m³e» ³ âîíà ñòàëà çíàíîþ ó íàóêîâîìó ñå-
ðåäîâèù³. ³äçíà÷èìî, ùî ç 1821 ðîêó âè-
éøëî 27 òîì³â «Îãëÿä³â õ³ì³¿ òà ô³çèêè»
ISSN 0372-6436. ³ñí. ÍÀÍ Óêðà¿íè, 2005, ¹ 3 73
öüîãî òàëàíîâèòîãî õ³ì³êà. Òîæ â îãëÿä³
çà 1835 ð³ê Áåðöåë³óñ óïåðøå çâåðíóâ óâà-
ãó íà ðàí³øå íå ïîì³÷åíó ³íøèìè, íå ìåíø
ñëàâíîçâ³ñíèìè â÷åíèìè, âíóòð³øíþ ñï³ëü-
í³ñòü õ³ì³÷íèõ ðåàêö³é, ÿê³ áóëè âèÿâëåí³
³ äîñë³äæåí³ âïðîäîâæ ïîïåðåäí³õ äå-
ñÿòèë³òü. Ñïðàâä³, äàëåêî íå î÷åâèäíèì áóâ
çâ’ÿçîê ì³æ ðåçóëüòàòàìè àêàäåì³êà Ïå-
òåðáóðçüêî¿ àêàäå쳿 íàóê Ê. ʳðõãîôà
(1812), ÿêèé çàñâ³ä÷èâ óòâîðåííÿ öóêðèñ-
òèõ ðå÷îâèí ï³ä 䳺þ ñ³ð÷àíî¿ êèñëîòè íà
âîäíó ñóñïåíç³þ êðîõìàëþ; äàíèìè í³ìå-
öüêîãî àãðîõ³ì³êà Å. ̳÷åðë³õà (1834),
êîòðèé âèâ÷àâ ðîëü ö³º¿ ñàìî¿ êèñëîòè äëÿ
îäåðæàííÿ åòåðó ç³ ñïèðòó; ðåçóëüòàòàìè
àíãë³éñüêîãî õ³ì³êà òà ô³çèêà Ã. Äåâ³
(1817), ùî âïåðøå âèÿâèâ îêèñíåííÿ ìå-
òàíó íà íàãð³òîìó ïëàòèíîâîìó äðîò³, äî-
ñë³äæóâàâ öþ ðåàêö³þ çà ê³ìíàòíî¿ òåìïå-
ðàòóðè, àëå âæå ó ïðèñóòíîñò³ äð³áíîäèñ-
ïåðñíî¿ ïëàòèíè ³ â³äêðèâ óòâîðåííÿ îöòî-
âî¿ êèñëîòè ïðè êîíòàêò³ ç òàêîþ ïëàòèíîþ;
³ äàíèìè í³ìåöüêîãî õ³ì³êà ². Äîáåðåéíå-
ðà (1822), ÿêèé ñïîñòåð³ãàâ çàïàëþâàííÿ
ñóì³ø³ âîäíþ é êèñíþ ó ïðèñóòíîñò³ ãóá-
÷àñòî¿ ïëàòèíè. Ñàìå Áåðöåë³óñ, äîñêîíà-
ëî âîëîä³þ÷è ìåòîäàìè íàóêîâîãî àíàë³çó
é ñèíòåçó, óçàãàëüíèâ óñ³ ö³ ðåçóëüòàòè ó
òàêèé ñïîñ³á: «Îòæå, ð³çí³ ïðîñò³ ³
ñêëàäí³ ðå÷îâèíè, ðîç÷èíí³ ³ íåðîç÷èíí³,
ìàþòü âëàñòèâ³ñòü çä³éñíþâàòè íà ³íø³
ò³ëà ä³þ, äîñèòü â³äì³ííó â³ä õ³ì³÷íî¿
ñïîð³äíåíîñò³. Âîíè çóìîâëþþòü ó öèõ
ò³ëàõ ðîçêëàäàííÿ íà ñêëàäîâ³ êîìïîíåí-
òè, à òàêîæ ñïðè÷èíþþòü óòâîðåííÿ
íîâèõ ñïîëóê öèõ åëåìåíò³â, ïðè÷îìó ñàì³
çàëèøàþòüñÿ íåçì³ííèìè». ² äàë³: «... ß
íàçâó êàòàë³çîì ðîçêëàäàííÿ ðå÷îâèí ï³ä
䳺þ êàòàë³òè÷íî¿ ñèëè àíàëîã³÷íî òîìó,
ÿê íàçèâàþòü àíàë³çîì ðîçêëàäàííÿ ðå-
÷îâèí çà äîïîìîãîþ ñèë õ³ì³÷íî¿ ñïîð³äíå-
íîñò³» (öèò. çà [3]). Òàê óïåðøå ó ïðè-
ðîäíè÷èõ íàóêàõ, íàñàìïåðåä ó õ³ì³¿, áóëî
ñôîðìóëüîâàíî ôóíäàìåíòàëüíå ïîíÿòòÿ
«êàòàë³ç».
Ñë³ä çàçíà÷èòè, ùî ñàì òåðì³í «êàòàë³ç»
ç’ÿâèâñÿ ó õ³ì³÷íèõ òåêñòàõ çíà÷íî ðàí³øå,
â îäíîìó ç òîì³â ãîëîâíîãî òâîðó â³äîìîãî
í³ìåöüêîãî àëõ³ì³êà ³ ë³êàðÿ Àíäðåàñà ˳áà-
â³ÿ «Àëõ³ì³ÿ» (1597). Îäíàê òàì â³í âæè-
âàâñÿ ó çîâñ³ì ³íøîìó ñåíñ³: ÿê «ðîç÷èíåí-
íÿ», «çâ³ëüíåííÿ» — â³äïîâ³äíî äî ïåðâ³ñ-
íîãî çíà÷åííÿ ãðåöüêîãî ñëîâà καταλνσιζ.
Íîâèì çì³ñòîì ïîíÿòòÿ «êàòàë³ç», ââåäåíèì
ó íàóêó 170 ðîê³â òîìó, ìè çîáîâ’ÿçàí³ ñàìå
ɺíñó-ßêîáó Áåðöåë³óñó. Äî ðå÷³, Áåðöå-
ë³óñ çàïðîâàäèâ ñó÷àñí³ ïîçíà÷åííÿ õ³-
ì³÷íèõ åëåìåíò³â (1814) ³ ôîðìóëè õ³ì³÷íèõ
ñïîëóê (1817).
Íàïðèê³íö³ X²X — íà ïî÷àòêó XX ñòî-
ë³òòÿ í³ìåöüêèé õ³ì³ê Â. Îñòâàëüä (1853–
1932) çðîáèâ âèíÿòêîâî âàæëèâèé êðîê ó
ðîçâèòêó òåîðåòè÷íèõ ïîãëÿä³â ùîäî êàòà-
ë³çó. Ñàì Áåðöåë³óñ, à ï³ñëÿ íüîãî é ³íø³
õ³ì³êè òðèâàëèé ÷àñ ðîçãëÿäàëè êàòàë³çà-
òîð ÿê «àãåíò» (ï³äêðåñëèìî, ùî ñàìå öåé
òåðì³í âæèâàâñÿ äî 1835 ðîêó), ÿêèé ³í³ö³þº
õ³ì³÷íå ïåðåòâîðåííÿ ðåàãåíò³â. Îñòâàëüä
áóâ ïåðøèì, õòî çðîçóì³â, ÷îìó çà â³äñóò-
íîñò³ «àãåíòà» ðåàêö³þ íå ñïîñòåð³ãàëè. ²
öå íå òîìó, ùî âîíà âçàãàë³ íå â³äáóâàëàñÿ,
à òîìó, ùî ¿¿ øâèäê³ñòü áóëà íàäòî ìàëîþ
äëÿ åêñïåðèìåíòàëüíîãî âèÿâëåííÿ. Îñò-
âàëüä ñòâåðäæóâàâ, ùî îñíîâíà ôóíêö³ÿ
êàòàë³çàòîðà âèçíà÷àºòüñÿ íå ò³ëüêè ³ íàâ³òü
íå ñò³ëüêè çäàòí³ñòþ ³í³ö³þâàòè ðåàêö³þ, à
ãîëîâíèì ÷èíîì — áàãàòîðàçîâèì çá³ëüøåí-
íÿì ¿¿ øâèäêîñò³ [4]. Îñòâàëüäó æ íàëå-
æèòü ³ ñó÷àñíà êëàñèô³êàö³ÿ êàòàë³òè÷íèõ
ïðîöåñ³â íà ãîìîãåíí³, ãåòåðîãåíí³ òà ôåð-
ìåíòàòèâí³.
ϳñëÿ ðîá³ò Îñòâàëüäà òåîð³ÿ êàòàë³çó
íàáóëà ñó÷àñíèõ ðèñ. Íàéòî÷í³øå âèçíà÷èâ
öåé ïðîöåñ àêàäåì³ê Ã.Ê. Áîðåñêîâ («êà-
òàë³òè÷íà» êàð’ºðà Ãåîðã³ÿ Êîñòÿíòèíîâè-
÷à ðîçïî÷àëàñÿ â Îäåñ³), à ñàìå: êàòàë³ç —
öå: «…çì³íà øâèäêîñò³ õ³ì³÷íèõ ðåàêö³é
ï³ä âïëèâîì ðå÷îâèí-êàòàë³çàòîð³â, ùî
áàãàòîðàçîâî âñòóïàþòü ó ïðîì³æíó
õ³ì³÷íó âçàºìîä³þ ç ó÷àñíèêàìè ðåàêö³¿ òà
ISSN 0372-6436. ³ñí. ÍÀÍ Óêðà¿íè, 2005, ¹ 374
ïðîì³æíèõ âçàºìîä³é, ÿê³ â³äíîâëþþòü
ï³ñëÿ êîæíîãî öèêëó ñâ³é õ³ì³÷íèé ñêëàä»
[5]. Öÿ äåô³í³ö³ÿ äóæå òî÷íî ïåðåäຠâñþ
ãàìó ³äåé, ùî çàïë³äíþâàëè êàòàë³òè÷íó
õ³ì³þ ùå â X²X ñò.
Òåî𳿠êàòàë³çó, ñòâîðåí³ ó ð³çí³ ÷àñè ðîç-
âèòêó õ³ì³÷íî¿ íàóêè, ìîæíà óìîâíî ïî-
ä³ëèòè íà 3 îñíîâí³ ãðóïè [6]:
Ô³çè÷í³ òåî𳿠êàòàë³çó:
– àäñîðáö³éí³ òåî𳿠êàòàë³çó (Ì. Ôà-
ðàäåé, Ì. Ïîëÿí³, Ã. Øâàá).
Õ³ì³÷í³ òåî𳿠êàòàë³çó:
– òåî𳿠ïðîì³æíèõ ñïîëóê (Ï. Ñàáàòüº,
Â. ²ïàòüºâ, Ã. Áîðåñêîâ, Ì. Òüîìê³í).
Óçàãàëüíåí³ òåî𳿠êàòàë³çó:
– òåîð³ÿ àêòèâîâàíî¿ àäñîðáö³¿ (². Ëåíã-
ìþð, Õ. Òåéëîð);
– ìóëüòèïëåòíà òåîð³ÿ (Ì. Çåë³íñüêèé,
Î. Áàëàíä³í);
– åëåêòðîííà òåîð³ÿ (Ë. Ïèñàðæåâñüêèé,
À. Äàóäåí, Ô. Âîëüêåíøòåéí, Ñ.Ðîãèí-
ñüêèé);
– ëàíöþãîâà òåîð³ÿ (Ì. Ñåìåíîâ, Â. Âî-
ºâîäñüêèé, Ì. Ïîëÿêîâ);
– òåîð³ÿ àáñîëþòíèõ øâèäêîñòåé ðåàêö³¿
(Ñ. Ãëåñòîí, Ê. Ëåéäëåð);
– òåîð³ÿ àêòèâîâàíîãî êîìïëåêñó (Ã. Åé-
ð³íã, Ì. Ïîëÿí³, Ì. Åâàíñ);
– òåîð³ÿ àãðàâàö³¿ (Ì. Êîáîçºâ);
– òåîð³ÿ àêòèâíèõ öåíòð³â (Õ. Òåéëîð).
Ïåðø³ êàòàë³òè÷í³ äîñë³äæåííÿ õ³ì³÷íèõ
ðåàêö³é â Óêðà¿í³ çàïî÷àòêóâàëè ïðîôåñî-
ðè Õàðê³âñüêîãî óí³âåðñèòåòó Î.². Õîäíºâ
(1818–1883) ³ Ä.Ï. Òóðáàáà (1863–1933),
ïðîôåñîð Õàðê³âñüêîãî, à çãîäîì — Êè¿â-
ñüêîãî óí³âåðñèòåòó Î.Ï. Åëüòåêîâ (1846–
1894), ïðîôåñîð Õàðê³âñüêîãî òåõíîëîã³÷-
íîãî ³íñòèòóòó ª.². Îðëîâ (1865–1944).
Îñíîâè çàãàëüíîâèçíàíî¿ åëåêòðîííî¿ òåîð³¿
â ãåòåðîãåííîìó êàòàë³ç³ çàêëàâ ïðîôåñîð
Êàòåðèíîñëàâñüêîãî (Äí³ïðîïåòðîâñüêîãî)
ã³ðíè÷îãî ³íñòèòóòó àêàäåì³ê ÀÍ ÓÐÑÐ
Ë.Â. Ïèñàðæåâñüêèé (1874–1938).
Òàê, ª.². Îðëîâ äðóãèì â ³ñòî𳿠õ³ì³¿
(ï³ñëÿ îäåðæàííÿ ìåòàíó â 1902 ð. Ï. Ñà-
áàòüº) çä³éñíèâ êàòàë³òè÷íèé ñèíòåç íà îñ-
íîâ³ ñèíòåç-ãàçó (ñóì³ø âîäíþ ³ ìîíîîêñè-
äó âóãëåöþ) ç óòâîðåííÿì åòèëåíó (1908).
ϳçí³øå â³äêðèò³ Ñàáàòüº òà Îðëîâèì êàòà-
ë³òè÷í³ ðåàêö³¿ ñòàíóòü ôóíäàìåíòàëüíîþ
îñíîâîþ íàäçâè÷àéíî àêòóàëüíîãî ³ íèí³
ïðîìèñëîâîãî ïðîöåñó Ô³øåðà–Òðîïøà
(îäåðæàííÿ ð³äêîãî ïàëèâà ³ç ñèíòåç-ãàçó).
Ïåðøà ïðîìèñëîâà óñòàíîâêà êàòàë³òè÷-
íîãî ñèíòåçó àçîòíî¿ êèñëîòè (òîä³ ñòðàòå-
ã³÷íî âàæëèâî¿) øëÿõîì îêèñíåííÿ àì³àêó
íà ïëàòèíîâîìó êàòàë³çàòîð³ áóëà çáóäîâà-
íà â Ìà곿âö³.
³ò÷èçíÿíà êàòàë³òè÷íà øêîëà çäîáóëà
ñâ³òîâå âèçíàííÿ çàâäÿêè ôóíäàìåíòàëü-
íèì ³ ïðèêëàäíèì äîñë³äæåííÿì íàóêî-
âèõ øê³ë àêàäåì³ê³â Â.Ñ. Ãóòèð³ (1910–
1983), Ë.Â. Ïèñàðæåâñüêîãî (1874–1938),
Â.À. Ðîéòåðà (1903–1973), Ë.Ì. Ëèòâèíåí-
êà (1921–1983), ².Ì. Ôðàíöåâè÷à (1905–
1985) òà ÷ëåí³â-êîðåñïîíäåíò³â Ã.². Ãîëîä-
öÿ (1936–1992), ß.Á. Ãîðîõîâàòñüêîãî
(1925–1976), Î.Î. ßñíèêîâà (1903–1999),
¿õí³õ ÷èñëåííèõ ó÷í³â ³ ïîñë³äîâíèê³â*.
Ñüîãîäí³ óâàãà äîñë³äíèê³â ç ïðîâ³äíèõ
íàóêîâèõ øê³ë ñâ³òó ñôîêóñîâàíà íà òàêèõ
ïð³îðèòåòíèõ ïðîáëåìàõ êàòàë³çó:
– ê³íåòè÷í³, òåðìîäèíàì³÷í³ òà êâàíòî-
âî-õ³ì³÷í³ äîñë³äæåííÿ ìåõàí³çì³â êàòàë³-
çó é àêòèâíèõ öåíòð³â êàòàë³çàòîð³â;
– ìåòàëîêîìïëåêñíèé ³ ãåòåðîãåííèé êà-
òàë³ç: ¿õ âçàºìîçâ’ÿçêè;
– ôåðìåíòàòèâíèé êàòàë³ç òà á³îì³ìåòèêà;
– àêòèâàö³ÿ Ñ–Í ³ Ñ–Ñ-çâ’ÿçê³â àëêàí³â
³ «ìàëèõ ìîëåêóë» (H2, N2, Î2, CO, CO2,
Í2Î, Ñ2Í2);
*Çà öèêë íàóêîâèõ ïðàöü «Êàòàë³ç. Êëàñòåðí³ ï³äõî-
äè, ìåõàí³çìè ãåòåðîãåííîãî òà ãîìîãåííîãî êàòà-
ë³çó» Äåðæàâíó ïðåì³þ Óêðà¿íè â ãàëóç³ íàóêè ³
òåõí³êè çà 2003 ð³ê îòðèìàëè àêàäåì³ê ÍÀÍ Óê-
ðà¿íè Â.Â. Ãîí÷àðóê, ÷ëåíè-êîðåñïîíäåíòè ÍÀÍ
Óêðà¿íè Ã.Î. Êîâòóí, Ã.À. Êàìàëîâ, ª.Ñ. Ðóäà-
êîâ, äîêòîð õ³ì³÷íèõ íàóê Â.Ê. ßöèìèðñüêèé
(ïðèì. ðåä.).
ISSN 0372-6436. ³ñí. ÍÀÍ Óêðà¿íè, 2005, ¹ 3 75
– åêîëîã³ÿ (êàòàë³òè÷í³ òåõíîëî㳿 î÷è-
ùåííÿ âîäè ³ ãàç³â – âèêèä³â ïðîìèñëîâîñò³
òà àâòîòðàíñïîðòó);
– âèñîêîåôåêòèâí³, ìàëîâ³äõ³äí³, ìàëî-
òîííàæí³ òà ãíó÷ê³ êàòàë³òè÷í³ òåõíîëî㳿 ó
íàôòîõ³ì³÷íîìó ñèíòåç³.
Çàçíà÷èìî, ùî õ³ì³êè ñâ³òó ñüîãîäí³ ïî-
êëàäàþòü âåëèêó íàä³þ íà íîâå ïîêîë³ííÿ
êàòàë³çàòîð³â — êëàñòåðí³ êàòàë³çàòîðè
(cluster — ó ïåðåêëàä³ ç àíãë³éñüêî¿ îçíà-
÷ຠãðîíî, ñêóï÷åííÿ) [6]. Ö³ êàòàë³çàòîðè,
çàâäÿêè íàÿâíîñò³ â ¿õíüîìó îñòîâ³ ìåòàë³â
ó íåçâè÷àéíèõ ñòóïåíÿõ îêèñíåííÿ, ïðÿìèõ
çâ’ÿçê³â ìåòàë–ìåòàë ³ íåêëàñè÷íî êîîð-
äèíîâàíèõ ë³ãàíä³â, âèÿâëÿþòü íîâó, ÷àñòî
ïðîñòî óí³êàëüíó êàòàë³òè÷íó çäàòí³ñòü
(ñïåöèô³÷í³ñòü, àêòèâí³ñòü, ñåëåêòèâí³ñòü,
ñòåðåîñåëåêòèâí³ñòü), â³äì³ííó â³ä ìîíîíóê-
ëåàðíèõ òà ñóòî ìåòàëåâèõ êàòàë³çàòîð³â.
Òîæ êëàñòåðíèé êàòàë³ç ñüîãîäí³ ñòàâ îä-
íèì ³ç ïåðñïåêòèâíèõ íàïðÿì³â ñó÷àñíî¿
êàòàë³òè÷íî¿ õ³ì³¿.
Äî îñíîâíèõ õ³ì³÷íèõ ðåàêö³é êëàñòåð-
íîãî êàòàë³çó â³äíîñÿòü [6]: àöåòîêñèëþ-
âàííÿ åòèëåíó, ïðîï³ëåíó ³ òîëóîëó, îêèñ-
íåííÿ ñïèðò³â, ïîçèö³éíó òà ãåîìåòðè÷íó
ïîë³ìåðèçàö³þ îëåô³í³â, ã³äðóâàííÿ íå-
íàñè÷åíèõ ñïîëóê, àêòèâàö³þ Í–Í- ³ Ñ–
Í-çâ’ÿçê³â, îë³ãîìåðèçàö³þ îëåô³í³â. Â
²íñòèòóò³ á³îîðãàí³÷íî¿ õ³ì³¿ òà íàôòîõ³ì³¿
ÍÀÍ Óêðà¿íè âïåðøå âèÿâëåíî óí³êàëüíå
ÿâèùå — êàòàë³ç îáðèâó ëàíöþã³â îêèñ-
íåííÿ êëàñòåðàìè ³ íàíîêëàñòåðàìè ìå-
òàë³â, ùî çóìîâëþº òðèâàëå ãàëüìóâàííÿ
ïðîöåñ³â îêèñíåííÿ îðãàí³÷íèõ ñïîëóê ³
ìàòåð³àë³â íà ¿õí³é îñíîâ³ (íàôòîïðîäóêò³â,
ë³ï³ä³â). Äëÿ íèçêè òàêèõ ðåàêö³é äåòàëü-
íî äîñë³äæåíî ê³íåòè÷í³ çàêîíîì³ðíîñò³,
ñêëàä ïðîì³æíèõ ³ ê³íöåâèõ ïðîäóêò³â êà-
òàë³òè÷íèõ ïåðåòâîðåíü Ñ– ³ Ζöåíòðîâà-
íèõ â³ëüíèõ ðàäèêàë³â. Íà îñíîâ³ öèõ äà-
íèõ çàïðîïîíîâàí³ ïåðø³ ìåõàí³çìè êàòà-
ë³çó ³ ïîð³âíÿíí³ ç òàêèìè äëÿ ðàí³øå
äîñë³äæåíèõ ìîíîÿäåðíèõ êîìïëåêñ³â ìå-
òàë³â.
Îäåðæàí³ ðåçóëüòàòè ìàþòü ïðèíöèïîâå
çíà÷åííÿ ÿê äëÿ çàáåçïå÷åííÿ êåðóâàííÿ
ãëèáèíîþ é ñåëåêòèâí³ñòþ ïåðåá³ãó êàòàë³-
òè÷íèõ ïðîöåñ³â îêèñíåííÿ îðãàí³÷íèõ ³
á³îîðãàí³÷íèõ ñïîëóê, òàê ³ äëÿ ðîçâ’ÿçàí-
íÿ ïðîáëåìè ñòàá³ë³çàö³¿ îêèñíåííÿ îðãàí³÷-
íèõ ìàòåð³àë³â. Òàêèì ÷èíîì, âàæëèâå äëÿ
íåîðãàí³÷íî¿ òà ìåòàëîîðãàí³÷íî¿ õ³ì³¿ ïè-
òàííÿ ðåàêö³éíî¿ çäàòíîñò³ êëàñòåðíèõ ñïî-
ëóê àêòóàë³çóâàëîñÿ ó ðîçâèòêó äîñë³äæåíü,
ñïðÿìîâàíèõ íà ñòâîðåííÿ íîâèõ êàòàë³òè÷-
íèõ ñèñòåì îêèñíåííÿ îðãàí³÷íèõ ñïîëóê.
Ç îãëÿäó íà îòðèìàí³ ôóíäàìåíòàëüí³ ðå-
çóëüòàòè ó íàøîìó ³íñòèòóò³ ðîçãîðíóòî äî-
ñë³äæåííÿ ïðèêëàäíèõ àñïåêò³â âèÿâëåíîãî
ÿâèùà (àíòèîêñèäàíòè äî íàôòîïðîäóêò³â,
êàòàë³çàòîðè ãîð³ííÿ ïàëèâ é àíòèäåòîíà-
òîðè äî àâòîìîá³ëüíèõ áåíçèí³â, àêòèâàö³ÿ
Ñ–Í-çâ’ÿçê³â ïàðàô³í³â, êàòàë³çàòîðè ó
ñêëàä³ ïàëèâíèõ åëåìåíò³â). Ñë³ä çàçíà÷è-
òè, ùî â Óêðà¿í³ êëàñòåðí³ ï³äõîäè äî êàòà-
ë³òè÷íèõ ïåðåòâîðåíü ðîçâèâàþòü â ²íñòèòóò³
êîëî¿äíî¿ õ³ì³¿ òà õ³ì³¿ âîäè ³ì. À.Â. Äó-
ìàíñüêîãî, Ô³çèêî-õ³ì³÷íîìó ³íñòèòóò³
³ ì . Î.Â. Áîãàòñüêîãî, ²íñòèòóò³ ô³çèêî-
îðãàí³÷íî¿ õ³ì³¿ ³ âóãëåõ³ì³¿ ³ì. Ë.Ì. Ëèò-
âèíåíêà, Êè¿âñüêîìó íàö³îíàëüíîìó óí³-
âåðñèòåò³ ³ìåí³ Òàðàñà Øåâ÷åíêà [6].
²ñòîð³ÿ ðîçâèòêó íàóêè ïðî êàòàë³ç ïåðå-
êîíóº, ùî ïîòåíö³àë éîãî ùå äàëåêî íå
âè÷åðïàíèé. Ó íàéáëèæ÷³é ïåðñïåêòèâ³ (äî
2020–2040 ðîê³â) â³í áóäå ïîêëèêàíèé
çä³éñíèòè ïåðåîð³ºíòàö³þ âñ³º¿ õ³ì³÷íî¿ òà
íàôòîõ³ì³÷íî¿ ïðîìèñëîâîñò³ íà ³íøó ñèðî-
âèííó áàçó — ÷åðåç òîòàëüíå âèñíàæåííÿ
ðåñóðñ³â íàôòè ³ ïðèðîäíîãî ãàçó. Ïðèâàá-
ëèâîþ àëüòåðíàòèâîþ íàôòè º êàì’ÿíå âó-
ã³ëëÿ, ïîêëàäè ÿêîãî çíà÷íî ïåðåâåðøóþòü
çàïàñè âóãëåâîäíåâî¿ ñèðîâèíè (îñîáëèâî
öå õàðàêòåðíî äëÿ Óêðà¿íè). Çà íàéá³ëüø
íåâò³øíèìè ïðîãíîçàìè, éîãî âèñòà÷èòü íà
100–150 ðîê³â, òîä³ ÿê çàïàñè íàôòè ³ ãàçó
âè÷åðïàþòüñÿ âæå ÷åðåç 50–60 ðîê³â (ìîæ-
ëèâî, öåé ïåð³îä âäàñòüñÿ ïîäîâæèòè çà
ðàõóíîê ðîçâ³äêè íîâèõ ðîäîâèù). ²íøà
76 ISSN 0372-6436. ³ñí. ÍÀÍ Óêðà¿íè, 2005, ¹ 3
àëüòåðíàòèâà âóã³ëëþ — ïîíîâëþâàíà á³î-
ìàñà (íàïðèêëàä, ðîñëèííà), îáñÿãè ÿêî¿ ð³ê
ó ð³ê íå çìåíøóþòüñÿ, à íàâïàêè — çðîñòà-
þòü. Ùîð³÷íî ïðèðîäà ðîáèòü íàì ùåäðèé
ïîäàðóíîê — öå ïîíàä 200 ìëðä òîíí ðîñ-
ëèííî¿ ñèðîâèíè, îòðèìàíî¿ çàâäÿêè ïðî-
öåñàì ôîòîñèíòåçó. ²ç á³îìàñè ïîð³âíÿíî
ëåãêî ìîæíà îäåðæóâàòè òàê çâàíèé ñèí-
òåç-ãàç, êàòàë³òè÷í³ ñõåìè ïåðåðîáêè ÿêîãî
íà ð³çí³ êîðèñí³ ïðîäóêòè (áåíçèí, äèçåëü-
íå ïàëèâî òîùî) âæå çàïðîïîíîâàí³ õ³ì³êà-
ìè, çîêðåìà ôàõ³âöÿìè ÍÀÍ Óêðà¿íè.
1. Catalysis from A to Z. A Concise Encyclopedia /
Eds. Cornils Â., Herrmann W.A., Schlogt R.,
Wong C.-H. — Weinhiem: Wiley VCH, 2000. —
640 ð.
2. Âîëêîâ Â.À., Âîíñêèé Å.Â., Êóçíåöîâà Ã.È.
Âûäàþùèåñÿ õèìèêè ìèðà. — Ì.: Âûñøàÿ øêî-
ëà,1991. — 656 ñ.
3. Ðàéäèë Å.Ê., Òåéëîð Õ.Ñ. Êàòàëèç â òåîðèè è ïðàê-
òèêå. — Ë.: Ãîñõèìòåõèçäàò, 1933. — 416 ñ.
4. Ostwald W. Uber Katalyse. — Leipzig, 1902. — 162 ð.
5. Áîðåñêîâ Ã.Ê. Ãåòåðîãåííûé êàòàëèç. — Ì.: Íà-
óêà, 1986. — 304 ñ.
6. Êàòàëèç. Ìåõàíèçìû ãîìîãåííîãî è ãåòåðîãåí-
íîãî êàòàëèçà, êëàñòåðíûå ïîäõîäû / Ãîí÷à-
ðóê Â.Â., Êàìàëîâ Ã.Ë., Êîâòóí Ã.À. è äð. —
Ê.: Íàóê. äóìêà, 2002. — 542 ñ.
Ã. Êîâòóí
ÍÅÂÈ×ÅÐÏͲ ÌÎÆËÈÂÎÑÒ² ÊÀÒÀ˲ÇÓ
Ð å ç þ ì å
Ðîçãëÿíóòî ³ñòîðè÷í³ äæåðåëà êàòàë³çó, ñôîðìóëüî-
âàíî ïð³îðèòåòí³ ïðîáëåìè êàòàë³òè÷íî¿ õ³ì³¿. Àê-
öåíòîâàíî óâàãó íà âàæëèâîñò³ ðîçâèòêó êëàñòåðíî-
ãî êàòàë³çó õ³ì³÷íèõ ðåàêö³é.
G. Kovtun
THE BOUNDLESS OPPORTUNITIES OF CATALYSIS
S u m m a r y
The analysis of historical sources of catalysis is
described. Priority problems of catalysis are formulated.
The attention is focused on importance of chemical
reaction cluster catalysis development.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1245 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0372-6436 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:22:32Z |
| publishDate | 2005 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Ковтун, Г. 2008-07-24T15:08:41Z 2008-07-24T15:08:41Z 2005 Невичерпні можливості каталізу / Г. Ковтун // Вісн. НАН України. — 2005. — N 3. — С. 72-76. — Бібліогр.: 6 назв. — укp. 0372-6436 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/1245 Розглянуто історичні джерела каталізу, сформульовано пріоритетні проблеми каталітичної хімії. Акцентовано увагу на важливості розвитку кластерного каталізу хімічних реакцій. The analysis of historical sources of catalysis is described. Priority problems of catalysis are formulated. The attention is focused on importance of chemical reaction cluster catalysis development. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Ретроспектива Невичерпні можливості каталізу The boundless opportunities of catalysis Article published earlier |
| spellingShingle | Невичерпні можливості каталізу Ковтун, Г. Ретроспектива |
| title | Невичерпні можливості каталізу |
| title_alt | The boundless opportunities of catalysis |
| title_full | Невичерпні можливості каталізу |
| title_fullStr | Невичерпні можливості каталізу |
| title_full_unstemmed | Невичерпні можливості каталізу |
| title_short | Невичерпні можливості каталізу |
| title_sort | невичерпні можливості каталізу |
| topic | Ретроспектива |
| topic_facet | Ретроспектива |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/1245 |
| work_keys_str_mv | AT kovtung nevičerpnímožlivostíkatalízu AT kovtung theboundlessopportunitiesofcatalysis |