"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
|
06.03.2018
19:12 |
Химики предложили распределять по поверхности катализаторов два атома вместо одного 
Химики впервые получили катализатор, по поверхности которого равномерно распределены пáры атомов иридия. Этот катализатор аналогичен катализаторам на отдельных атомах, но катализ проходит не на одном атоме, а на двух. С помощью предложенного материала можно значительно увеличить эффективность фотохимического окисления молекул воды, пишут ученые в статье в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Одним из значительных достижений современного гетерогенного катализа стала разработка материалов, которые катализируют химические реакции с использованием отдельных атомов, равномерно распределенных по подложке (подробнее об этом вы можете прочитать в нашем интервью с британским химиком Грэмом Хатчингсом). В роли таких атомарных катализаторов могут выступать атомы благородных металлов: например, платина используется для окисления углекислого газа или гидрирования непредельных углеводородов. Этот подход значительно увеличивает скорость каталитических реакций, но он оказывается не применим или малоэффективен в случае, если для катализа необходимо несколько активных центров, а не один.
Химики из США и Китая под руководством Дуньвэя Вана (Dunwei Wang) из Бостонского колледжа для реакции фотохимического окисления воды предложили новый тип катализатора — материал, устроенный аналогично катализатору на отдельных атомах, в котором активные центры катализа представляют собой не одиночные атомы, а атомные пары — сразу два близко расположенных атома иридия. Для получения катализатора ученые использовали органический димерный комплекс, включающий два атома иридия, который осаждали на подложку из оксида железа Fe2O3. После этого с помощью фотохимической обработки с поверхности были удалены органические лиганды, в результате чего образовалась нужная структура катализатора.
Образование необходимой кристаллической структуры ученые подтвердили с использованием одной из разновидностей просвечивающей растровой электронной микроскопии, которая за счет использования кольцевого темного поля при больших углах позволяет получать микроскопические изображения поверхности с атомарным разрешением.
Полученный катализатор ученые использовали для реакции фотохимического окисления воды 2H2O → O2 + 4H+ + 4e-. Эффективность катализатора ученые сравнили с катализатором, состоящим из наночастиц иридия, и аналогичным материалом, в котором атомы иридия распределены по подложке не парами, а по одному. Оказалось, что при одинаковой разнице потенциалов катализатор на парах атомов совершает полный цикл каталитической реакции в 2,6 раза быстрее, чем катализатор на отдельных атомах, и в 5 раз быстрее, чем катализатор из наночастиц. Такой эффект химики связывают с тем, что за счет возможности образования связи между двумя атомами иридия через мостиковый атом кислорода, реакция проходит по немного другому механизму, что позволяет увеличить эффективность катализатора.
Ученые отмечают, что полученный катализатор химически устойчив, и после 10 часов работы никакой заметной деградации материала обнаружено не было (в отличие от катализатора на отдельных атомах иридия и иридиевых наночастиц).
По словам авторов исследования, эти катализаторы не только позволяют осуществлять те реакции, которые протекают значительно медленнее на катализаторах из отдельных атомов, но также исследовать механизмы тех реакций, для катализа которых необходимо несколько активных центров.
Отметим, что эффективный иридиевый катализатор для повышения скорости электрохимического разложения воды на кислород и водород можно получать и с помощью принципиально иных подходов. Например, химики из США и Южной Корее для повышения пористости катализатора предлагают выжигать из иридиево-осмиевого сплава осмий. Для расщепления ускорения расщепления воды часто используют и другие соединения, например оксид церия, эффективность которого объясняют изменением его конфигурационной энтропии во время реакции.
По информации https://nplus1.ru/news/2018/03/06/dual-atom-catalyst
|
|
06.03.2018
19:08 |
Google построил 72-кубитный квантовый компьютер 
Компания Google построила квантовый процессор, в котором 72 сверхпроводниковых кубита объединены в двумерный массив. Этот процессор использует ту же технологию, что . . . |
|
06.03.2018
18:53 |
Без дефектов: как выращивают монокристаллы для квантовых компьютеров 
Большинство современных высокоточных приборов работает на монокристаллах. Как их выращивают, минимизируя дефекты, выяснило РИА Новости. Росту кристаллов . . . |
|
06.03.2018
18:49 |
Физики из России заставили молекулы склеиваться в треугольные нанокирпичи 
Ученые из Омска заставили одиночные звенья полимерных молекул самостоятельно объединяться в двумерные нанообъекты, которые физики называют "лестницей дьявола", . . . |
|
06.03.2018
18:42 |
Астрономы, возможно, открыли второй межзвездный астероид 
Астрономы из проекта PAN-STARRS обнаружили второй в истории межзвездный объект, который сблизится с Солнцем на минимальное расстояние в сентябре 2019 года, пролетая . . . |
|
06.03.2018
18:37 |
Ученые рассказали, когда растает вся вечная мерзлота в России и США 
В следующие два века практически вся вечная мерзлота на Аляске и в Сибири начнет неожиданно быстро таять, и это приведет к выбросу рекордного количества . . . |
|
06.03.2018
18:33 |
Массивные астрофизические объекты подчиняются уравнению для микрочастиц
Квантовая механика является разделом физики, изучающим иногда весьма необычное поведение крохотных частиц, из которых состоит вещество нашей Вселенной . . . |
|
06.03.2018
18:31 |
Открыт «химический маршрут» к зарождению жизни 
Ученые при помощи лабораторных экспериментов показали химические пути, ведущие к формированию сложных углеводородов в космосе, продемонстрировав появление . . . |
|
06.03.2018
18:28 |
Снимок: «Хаббл» наблюдает хаотичную коллекцию звезд
Открытая в 1900 г. астрономом Делайлом Стюартом, галактика IC 4710, представленная на этом снимке, представляет собой поистине удивительное зрелище. Эта галактика . . . |
|
06.03.2018
16:36 |
Почему никто в мире не может точно измерить береговую линию
Измерить точную длину береговой линии — задача не из простых. Даже крупные исследовательские центры США Исследовательский институт Конгресса, ЦРУ и NOAA публикуют . . . |
|
05.03.2018
18:38 |
«Звезда-донор» вдыхает жизнь в «компаньона-зомби»
Астрономы обсерватории Integral Европейского космического агентства стали свидетелями редкого космического события: момента, когда раздувшийся красный гигант . . . |
|
05.03.2018
18:36 |
Астрономы открывают новую экзопланету класса «теплых сатурнов» 
Используя данные, полученные при помощи миссии НАСА Kepler («Кеплер»), известной теперь как К2, астрономы обнаружили новую экзопланету класса «теплых сатурнов». Эта . . . |
|
05.03.2018
18:32 |
"Суп" из кластеров: как в МИФИ объясняют происхождение первичных черных дыр
Гипотеза английского естествоиспытателя и геолога Джона Мичелла о существовании в космосе недоступных наблюдению объектов из-за невозможности выхода из них . . . |
|
05.03.2018
18:28 |
"Хаббл" сфотографировал галактику-ровесницу динозавров 
Орбитальная обсерватория "Хаббл" получила фотографии крупной галактики NGC 3972 в созвездии Большой Медведицы, которую мы сейчас видим в том состоянии, в котором она . . . |
|
05.03.2018
18:24 |
Астрономы впервые увидели, как звезда-вампир "ворует" материю у соседки 
Европейская рентгеновская обсерватория INTEGRAL впервые стала свидетелем необычного космического шоу – ей удалось увидеть, как нейтронная звезда-"вампир" начала . . . |
|
05.03.2018
18:05 |
У четвертого ультраяркого рентгеновского источника нашли признаки нейтронной звезды 
Астрофизики из США и Европы, под руководством Мюррея Брайтмена (Murray Brightman) из Калифорнийского технологического института, нашли у ультраяркого источника . . . |
|
05.03.2018
17:53 |
Секунду определят еще точнее 
Группа экспертов, созданная Международным бюро мер и весов (BIPM), описала необходимые меры для повышения точности атомных часов. Они предлагают определять основную . . . |
|
05.03.2018
17:50 |
Когда вспыхнули первые звезды 
Астрофизики под руководством Джадда Боумэна (Judd Bowman) из университета Аризоны (США) показали, что первые звезды возникли примерно через 180 миллионов лет после . . . |
|
05.03.2018
17:47 |
Астрономы описали источник сверхмощного рентгеновского излучения 
Астрономы из Калифорнийского технологического института объяснили происхождение сверхмощного рентгеновского источника в галактике Водоворот. Его источником . . . |
|
05.03.2018
14:16 |
Весна стала приходить раньше в полярные регионы 
Сотрудники Калифорнийского университета в Дэвисе показали, что по мере удаления от экватора сроки наступления весны сдвигаются на более раннее время всё быстрее. . . . |
