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ナノサイズの

 孔やチャンネルを持つ触媒材料は工業化学で中心的な役割を果たす。たとえばナノポーラスアルミノシリケートは、石油化学でのリフォーミングに使われて燃料や化成品を生み出す。研究者らは、反応剤分子をナノサイズのゼオライトや別の多孔性材料に閉じ込めると触媒反応の効率が向上することを知っている。ただしこれらの材料の複雑さのために、反応速度論と物質移動現象を区別することが難しくシステム全体の基本的な理解は限定的だった。その中これらを回避するモデル触媒に詣でることになった[1]。材料は直径100 nmの固体シリカからなり、直径5 nmの白金粒子で修飾されている。殻となる部分は直径80120 nmの多孔性シリカで覆われている。この触媒と蛍光顕微鏡を使って数千の分子の散乱と個別の反応が追跡された。試した反応では、蛍光発光しない分子が白金粒子上で酸化されて強い蛍光を示す生成物を与える。多孔性触媒とそうでない触媒とを比較したところ、ナノサイズの閉じ込めが、分子の移動、吸着、脱着の速度をわずかに低下させるものの、7乗のオーダーで反応速度を向上させ、大台に達していた。

[1] Chemical & Engineering News, 2018 January 29, p. 10.

DOI: 10.1038/s41929-017-0021-1

18.2.19

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