Новое о реакциях окисления-восстановления: Новости химии @ChemPort.Ru
новости науки
новости бизнеса
работа для химиков
химические выставки
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
о нас
контакты

Энциклопедия автохимии


поиск

Новости химической науки > Новое о реакциях окисления-восстановления


12.06.2012
средняя оценка статьи - 4.25 (4 оценок) Подписаться на RSS

В соответствии с результатами, полученными исследователями из США, ряд концепций, касающихся окислительно-восстановительных процессов, в которых участвуют оксиды металлов, требует пересмотра.

Полученные данные позволяют предположить, что при изменении степени окисления металлами происходит не только перенос электронов между участниками окислительно-восстановительной реакции, но в элементарных стадиях реакции окисления-восстановления также принимают участие и протоны.



В окислительно-восстановительные процессы, протекающие на поверхности кристаллов диоксида титана, может быть вовлечен перенос не только электронов, но и протонов. (Рисунок из Science, 2012, 336, 1298, DOI: 10.1126/science.1220234)

Открытие, сделанное в группе Джеймса Майера из Университета Вашингтона (Сиэтл), вероятно окажет существенное влияние на трактовку механизма окислительно-восстановительных процессов, протекающих на поверхности оксида металла, например, такое окисление-восстановление происходит на поверхности катализаторов, способствующих расщеплению воды на водород и кислород под действием солнечного света. Тем не менее, Майер уверен, что полученные им результаты не будут серьезным потрясением для большинства специалистов по электрохимии – ряд исследователей и ранее предполагал возможность протекания реакций с участием протонов, однако не мог (да и не имел особых причин) доказать это на экспериментальном уровне.

Исследователи взяли полученные обычным способом наночастицы из диоксида титана и растворенный в толуоле оксид цинка. При облучении этих оксидов ультрафиолетом они восстанавливаются, принимая электроны, переносимые к ним от их ближайшего окружения в системе. К каждой из систем, содержащей восстанавливающийся оксид, были введены стабильные радикалы: 2,4,6-три-трет-бутилфеноксильный радикал (t-Bu3ArO˙), или 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-илоксил (TEMPO), что привело к образованию фенола t-Bu3ArOH и восстановленного гидроксиламина TEMPOH, соответственно.

По словам Майера, такие реакции могут протекать, только если в системе происходит перенос, как электрона, так и протона. При этом не всегда возможно ответить на вопрос об источнике протона – так в толуоле нет активных атомов водорода, которые могли бы участвовать в переносе. Майер с коллегами в настоящее время работает над поиском источника протонов, подчеркивая, что для любого оксидного материала, находившегося или находящегося в контакте с атмосферой, источником протонов могут быть поверхностные гидроксигруппы, образовавшиеся в результате взаимодействия поверхности оксида с атмосферной влагой. Исследователи предполагают, что тот же процесс, что способствует генерации электронов на поверхности металлооксидных частиц, может быть ответственен и за образование протонов.

Майер предполагает, что наблюдавшееся в его группе явление не является какой-то особенностью оксидов цинка и титана, а является явлением общего порядка, которое не зависит от состава оксида и/или способа получения наночастицы. Майер уверен, что перенос электрона сопровождается переносом протона и специалистам по химии процессов, протекающих на поверхности твердых оксидов металлов, в том числе и занимающимся разработкой катализаторов для фотолитического расщепления воды, необходимо учитывать это обстоятельство.

Эрвин Рейснер (Erwin Reisner), специалист по искусственному фотосинтезу из Кембриджа отмечает, что предложенный Майером механизм переноса электрона и протона особенно интересен в контексте разработки систем конверсии возобновляемой энергии, дальнейшие работы в этом направлении могут оказаться полезными для разработки модифицированных металлооксидных материалов, способствующих более эффективному преобразованию солнечной энергии.

Источник: Science, 2012, 336, 1298, DOI: 10.1126/science.1220234

метки статьи: #кинетика и катализ, #неорганическая химия, #химия поверхности

ОБЛАКО ТЕГОВ раздела "Химия: новости фундаментальной и прикладной науки"
оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Новое о реакциях окисления-восстановления"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

12.11.26 | Химический портал
9 трлн рублей и 730 тысяч занятых: что стоит за цифрами Алиханова на «Химии-2026» 11.11.26 | Обзоры химических рынков
Метанол: как геополитика обрушила спрос и почему зелёная альтернатива не спешит 05.11.26 | Обзоры химических рынков
Европа теряет химию: почему протекционизм не спасёт отрасль 03.11.26 | Обзоры химических рынков
Латинская Америка: газовое изобилие против структурного кризиса 02.11.26 | Химический портал
Возвращение НТФ: как один завод за 295 млн рублей закрывает 73% рынка 30.10.26 | Химический портал
«Анилинпром» в Башкирии: 8,9 млрд за 60 тыс. тонн сырья для полиуретанов 29.10.26 | Синтез ОКА
«Винтерол» из Дзержинска: как «Синтез ОКА» заместил импортный ПАВ для бытовой химии 28.10.26 | Полипласт
«Хромпик» и хромовый ангидрид: как «Полипласт» вложил 136 млрд в независимость от импорта 27.10.26 | Обзоры химических рынков
Прогноз МЭР: экспорт химпрома вырастет на 5%, но импорт растёт быстрее 26.10.26 | Химический портал
Индия как новый главный покупатель: 6 млн тонн и совместные производства
Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXXVI
Контактная информация