ОСОБЛИВОСТІ ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ НАНОКАТАЛІЗАТОРІВ

Анотація

Мета. Узагальнити інформацію про особливості будови та властивості нанокаталізаторів, принцип їх дії, ефективність, специфічність, переваги застосування та перспективні напрямки розвитку.

Методика. Аналіз літературних даних щодо залежності властивостей нанокаталізаторів від їх просторової розмірності, впливу особливостей структури на ефективність нанокаталізу, перспектив розвитку.

Результати. Нанокаталізатори характеризуються сукупністю специфічних фізичних та хімічних властивостей, які обумовлені суттєвим зростанням їх питомої поверхні внаслідок зменшення розмірів часточок, зміною кристалічної структури та будови електронних рівнів. Механізм дії нанокаталізаторів відрізняється від дії класичних каталізаторів. На ефективність каталізу значно впливає розмір наночастинок та їх взаємодія з носієм. Активні центри нанокаталізаторів мають неоднорідну поверхню та ненасичені валентні зв'язки, які сприяють легкому протіканню електронного або протонного обміну. Широкого застосування набувають нанокомпозитні матеріали на основі нанокластерів металів та модифікованих поліелектролітів, вуглецевих матеріалів, цеолітів, які стабілізують структуру нанооб’єктів та збільшують їх каталітичну активність.

Наукова новизна. Аналіз літературних даних показав, що ефективність дії нанокаталізаторів залежить від просторової розмірності нанооб’єктів, наявності дефектів у їх структурі. Створення композитних наноматеріалів дозволяє стабілізувати наночастинки каталізаторів, зберегти їх унікальні властивості та технологічно модифікувати організацію каталітичних процесів.

Практична значимість. Нанокаталітичні системи дають можливість реалізовувати хіміко-технологічні процеси з більшою ефективністю, меншими енерговитратами та за вищими екологічними вимогами. Сучасні методи одержання нанокаталізаторів з оптимальними структурними та розмірними характеристиками сприяють підвищенню їх активності, селективності, зниженню собівартості.