Активні центри каталізаторів окисно-відновлювальних процесів
Розглянуто розвиток уявлень про структуру активного центру твердофазних каталізаторів, починаючи від робіт Х. Тейлора до сучасного розуміння складної та багаторівневої структури каталітичних систем. Проаналізовано основні типи активних центрів каталізаторів окисно-відновлювальних процесів глибокого,...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine
2021
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/59 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Catalysis and petrochemistry |
Репозитарії
Catalysis and petrochemistry| _version_ | 1859471914395762688 |
|---|---|
| author | Kosmambetova, G.R. |
| author_facet | Kosmambetova, G.R. |
| author_sort | Kosmambetova, G.R. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-09-28T12:16:44Z |
| description | Розглянуто розвиток уявлень про структуру активного центру твердофазних каталізаторів, починаючи від робіт Х. Тейлора до сучасного розуміння складної та багаторівневої структури каталітичних систем. Проаналізовано основні типи активних центрів каталізаторів окисно-відновлювальних процесів глибокого, селективного та вибіркового перетворення. Показано, що для кожного типу реакцій, незалежно від хімічної природи компонентів каталізатора, структура активного центра характеризується певними спільними ознаками та визначає напрямок перетворення. Особливу увагу приділено структурі активних центрів, сформованих за типом ізольованого активного центра (“single site isolation”), які дозволяють досягти високої селективності каталітичних процесів в напрямку створення цільових продуктів і забезпечити протікання нових реакцій. Зокрема, реакція окиснювального карбонілювання метану в оцтову кислоту вперше була проведена в газовій фазі з використанням як окисника молекулярного кисню та каталізаторах, активні центри яких являли собою изольовані іони Rh3+ у складі селенохлоридів родію. Окремий тип активних центрів представлено атомами, розташованими на границях розділу кристалітів, які виникають внаслідок міжфразної взаємодії між компонентами каталізатора: носієм, активним компонентом, модифікатором, а також границями між однорідними нанокристалітами в агломерованих системах. Показано, що важливу роль у прояві каталітичних властивостей відіграє доступність активних центрів для реагентів, яка обумовлена просторовою структурою каталізаторів. Прикладом таких каталітичних систем є цеоліти, металоорганічні сполуки (MOF), мезоструктурні оксиди, в яких активні центри розташовуються всередині порожнини каналів. Основна стратегія досліджень в галузі створення удосконалених каталізаторів спрямована на розроблення методів синтезу каталітичних матеріалів, у яких забезпечується як утворення максимальної кількості активних центрів, так їх доступність для реагентів і подальше селективне перетворення в цільові продукти. Конструювання таких систем є комплексним завданням, яке ґрунтується на встановленні кореляційних залежностей між складом, структурою і розмірними характеристиками каталітичних матеріалів. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:06Z |
| format | Article |
| id | oai:katalizorgua:article-59 |
| institution | Catalysis and petrochemistry |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:06Z |
| publishDate | 2021 |
| publisher | V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:katalizorgua:article-592023-09-28T12:16:44Z Активні центри каталізаторів окисно-відновлювальних процесів Active centers of redox catalysts Kosmambetova, G.R. heterogeneous catalysis catalysts, active sites redox processes catalysis каталіз каталізатори активні центри окисно-відновлювальні процеси Розглянуто розвиток уявлень про структуру активного центру твердофазних каталізаторів, починаючи від робіт Х. Тейлора до сучасного розуміння складної та багаторівневої структури каталітичних систем. Проаналізовано основні типи активних центрів каталізаторів окисно-відновлювальних процесів глибокого, селективного та вибіркового перетворення. Показано, що для кожного типу реакцій, незалежно від хімічної природи компонентів каталізатора, структура активного центра характеризується певними спільними ознаками та визначає напрямок перетворення. Особливу увагу приділено структурі активних центрів, сформованих за типом ізольованого активного центра (“single site isolation”), які дозволяють досягти високої селективності каталітичних процесів в напрямку створення цільових продуктів і забезпечити протікання нових реакцій. Зокрема, реакція окиснювального карбонілювання метану в оцтову кислоту вперше була проведена в газовій фазі з використанням як окисника молекулярного кисню та каталізаторах, активні центри яких являли собою изольовані іони Rh3+ у складі селенохлоридів родію. Окремий тип активних центрів представлено атомами, розташованими на границях розділу кристалітів, які виникають внаслідок міжфразної взаємодії між компонентами каталізатора: носієм, активним компонентом, модифікатором, а також границями між однорідними нанокристалітами в агломерованих системах. Показано, що важливу роль у прояві каталітичних властивостей відіграє доступність активних центрів для реагентів, яка обумовлена просторовою структурою каталізаторів. Прикладом таких каталітичних систем є цеоліти, металоорганічні сполуки (MOF), мезоструктурні оксиди, в яких активні центри розташовуються всередині порожнини каналів. Основна стратегія досліджень в галузі створення удосконалених каталізаторів спрямована на розроблення методів синтезу каталітичних матеріалів, у яких забезпечується як утворення максимальної кількості активних центрів, так їх доступність для реагентів і подальше селективне перетворення в цільові продукти. Конструювання таких систем є комплексним завданням, яке ґрунтується на встановленні кореляційних залежностей між складом, структурою і розмірними характеристиками каталітичних матеріалів. The development of representations about the active site structure of solid-phase catalysts, ranging from the work of H. Taylor to a modern understanding of the complex and multi-level structure of catalytic systems, is considered. The main types of active centers of catalysts for redox processes of deep, selective, and preferential conversion are analyzed. It is shown that for each type of reaction, regardless of the chemical nature of the catalyst components, the structure of the active center is characterized by certain common features and determines the direction of conversion. Particular attention is paid to the structure of active sites formed by the type of an isolated active center ("Single Site Isolation"), which allows achieving high selectivity of catalytic processes in the direction of target products obtaining and implementation of new reactions. In particular, the reaction of methane oxidative carbonylation to acetic acid was first carried out in a gas phase using molecular oxygen as an oxidant and catalysts whose active centers were presented by isolated Rh3+ ions in the composition of rhodium selenochloride. A separate type of active center is presented by atoms located on the grain boundaries of crystallites, which arise as a result of interfacing interaction between catalyst components: support, active component, modificator, as well as grain boundaries between homogeneous nanocrystallites in agglomerated systems. It is shown that an important role in the manifestation of catalytic properties plays the availability of an active center for reagents, caused by the spatial structure of catalysts. Zeolites, organometallic compounds (MOF), mesostructural oxides in which active centers are located inside the cavity channels are examples of such catalytic systems. The main strategy of research in the field of advanced catalysts is aimed at developing methods for the synthesis of catalytic materials, which provide formation as the maximum number of active centers, so their availability for reagents and subsequent conversion to target products. Designing such systems is a complex task, based on establishing a correlation between composition, structure, and size characteristics of catalytic materials. V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2021-12-28 Article Article application/pdf https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/59 10.15407/kataliz2021.32.009 Catalysis and petrochemistry; No. 32 (2021): Catalysis and petrochemistry; 9-31 Каталіз та нафтохімія; № 32 (2021): Каталіз та нафтохімія; 9-31 2707-5796 2412-4176 10.15407/kataliz2021.32 uk https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/59/49 Copyright (c) 2021 Catalysis and petrochemistry |
| spellingShingle | каталіз каталізатори активні центри окисно-відновлювальні процеси Kosmambetova, G.R. Активні центри каталізаторів окисно-відновлювальних процесів |
| title | Активні центри каталізаторів окисно-відновлювальних процесів |
| title_alt | Active centers of redox catalysts |
| title_full | Активні центри каталізаторів окисно-відновлювальних процесів |
| title_fullStr | Активні центри каталізаторів окисно-відновлювальних процесів |
| title_full_unstemmed | Активні центри каталізаторів окисно-відновлювальних процесів |
| title_short | Активні центри каталізаторів окисно-відновлювальних процесів |
| title_sort | активні центри каталізаторів окисно-відновлювальних процесів |
| topic | каталіз каталізатори активні центри окисно-відновлювальні процеси |
| topic_facet | heterogeneous catalysis catalysts active sites redox processes catalysis каталіз каталізатори активні центри окисно-відновлювальні процеси |
| url | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/59 |
| work_keys_str_mv | AT kosmambetovagr aktivnícentrikatalízatorívokisnovídnovlûvalʹnihprocesív AT kosmambetovagr activecentersofredoxcatalysts |