Маърузалар матни Тошкент 2015 Маъруза 1

Нисбий кимёвий фаоллик
Лекин, хақиқатда заррачаларнинг фаоллиги ўлчамлар ўзгариши билан пропорционал ўзгармайди, бунда оптимумлар мавжуд. Мана шу оптимумларни аниқлаш – нанокимёнинг зарур вазифаларидан бирини ташкил қилади.
Нанокимёда энг қизиқарли натижалар газ фазасида «матричная изоляция» усули ёрдамида олинган. Масалан, қаттиқ инерт моддада паст хароратларда матрица диффузияга тўсқинлик кўрсатиб, заррачаларни стабиллайди, яъни мухитда музлатади ва заррачалар мухит билан реакцияга киришмайди.
Паст хароратнинг нанохимияда методик ахамияти шундан иборатки, у янги илгари маълум бўлмаган бирикмаларни олишда, маълум бирикмаларнинг олиш усулларини яхшилашда, реакциялар механизмларини аниқлашда имкон беради.
Инерт ва фаол матрицаларда реакцияларнинг амалга ошишида, реакция ва заррачалардаги металл атомларининг сони ўртасидаги боғланиш муаммоси келиб чиқади.
Масалан, ниобийнинг бензол билан реакцияси кластердаги атомлар сонига қараб қуйидагича ўзгаради:
Реакция эхтимоллиги
Х=8 ва Х=10 даги минимумлар Nb заррачаларининг стабиллиги билан боғлиқ.
Х=4 ва Х=5 даги максимумлар термодинамика ва катализ билан боғлиқ, яъни реакциянинг бошланиши учун минимал миқдорда Nb-С боғланишлар бўлиши керак.
Мицеллалар: Хар-хил типдаги мицеллаларни кимёвий нанореакторнинг бир тури хисобланса бўлади. Толуол ва СФМ ёрдамида кобальтнинг нанозаррачалари (3 нм) олинган (схема). Бунда мицелла бўшлигининг ўлчами синтез этиладиган заррачаларнинг ўлчамини аниқлайди.
Кобальт нанозаррачаларини синтез этиш ва стабиллаш. АОТ-
Органик эритувчилар ва металлар асосида хам нанозаррачалар олиш мумкин. Бунда, одатдаги шароитда аралашмайдиган металларнинг аралашмаси олинади (схема). 77 К да совуқ пентанда темир ва литий буғларининг атомлари ушланади. Кейинги иситишда атомлар агрегат хосил қилади, Fе-Li кластери хосил бўлади. Совук,суюк пентанда ўсиш жараёнининг кинетик бошқаруви, нокристаллик Li билан ўралган 3 нм.лик α-темир кристалларининг олинишига олиб келади. Заррачаларнинг умумий ўлчами 20 нм.
Кукун кўринишида олинган махсулот хусусиятга эга. Портлашдан мухофаза қилиш учун оксидланиш жараёни бошқарилади, бу кластерни иситилиши «ядро-қобиқ» типидаги гибрид тизимни олинишига олиб келади. Ядрони α-Fе кристаллари, қобиқни металл Li ёки унинг оксиди ташкил қилади.
F e_буғ+Li_буғ ^{77К иситиш}
пентан 300Кгача

Иситиш ва оксидлаш шароитини танлаб, α-Fе кристалларини бошқариш мумкин 3-32 нм.гача. Улар Li₂О билан ўралганлиги сабабли хавода бир неча ой барқарорлигини сақлайди.

Шу йўл билан Fе-Мg заррачалари хам синтез этилган. Бу заррачалар қаттиқ жисм сиртига ўрнатилиб (носитиель-ташувчи) катализ учун ишлатилади.
Бу системаларни батафсил ўрганилиши натижасида юқори фаолликка эга бўлган катализаторлар олиш мумкин.
Шуни қайд этиш керакки, биметаллик кластерларда бир элемент иккинчисини хоссасига таъсир этади.
Криоорганодисперсяларнинг синтези ва уларни адсорбентларга ўтказилиши янги каталитик системаларни яратишга имкон беради.
Адсорбентга бир металлни кўпроқ ёки иккала металлни бир хил миқдорда ўтказиш мумкин, ёки слойлаб (яъни қаватлаб) ўтказиш мумкин (200 К гача). Бу шароитда икки металлдан иборат метастабил бирикмалар олиш мумкин сиртда, бу жараён катализатор хоссасини хохлаганча ўзгартиришга имкон яратади.