Хіміки змогли використовувати окремий атом паладію для каталізу реакції деструкції зв'язку вуглецю з галогеном. Селективність такої системи склала 100%, а використання окремих атомів для каталізу може поліпшити системи очищення води.
Традиційні каталізатори працюють далеко не на повну потужність, так як велика частина атомів в наночастинках прихована під поверхнею. Вчені змогли створити каталізатор з одного атома, який виведе системи очищення води на новий рівень
Каталізатори використовуються для прискорення безлічі процесів як у промисловості, так і в нашому повсякденному житті. Наприклад, такі системи можуть застосовуватися для очищення води - вони допомагають руйнувати забруднюючі речовини. У цьому випадку зменшення розміру таких систем прямо пропорційне їх ефективності. Все тому, що при цьому збільшується площа поверхні, а значить і число активних центрів для взаємодії каталізатора з субстратом. Але якими б маленькими не були наноматеріали, значна частина їх атомів все ще знаходиться під поверхнею і залишається невикористаною.
Для свого дослідження вчені синтезували один атом паладію на підкладці з карбіду кремнію. Ця нова каталітична система значно поліпшила кінетику процесу знищення хлоровмісних забруднювачів у воді. Низька вартість системи також має вирішальне значення для її успіху. Витрати на паладій та інші матеріали з цінними каталітичними властивостями були б дуже високими при розробці економічно ефективних систем очищення води, але нова технологія дозволяє використовувати можливості цього металу по максимуму.
Однією особливо цінною властивістю паладію є його селективність при розщепленні речовини. тому що, якщо каталізатор руйнує крім токсичних ще й нетоксичні речовини, Але один атом паладію вибірково руйнує зв'язки вуглець-галоген з майже 100% -ною селективністю, залишаючи при цьому іншу частину молекули недоторканною, така висока селективність неможлива з наночастинками паладію, які використовуються сьогодні для очищення води.
Володіючи всіма цими перевагами в порівнянні зі стандартним каталізатором з наноматеріалів, нова технологія може істотно прискорити прогрес у системах очищення води. Тепер дослідники працюють над інтеграцією матеріалу в реактор гідрогенізації та електрохімічний осередок, щоб створити модульну систему очищення води, призначену для боротьби з різними забруднювачами, з особливим упором на антропогенні галогенічні органічні речовини, включаючи так звані поліфатні звані.
Стаття опублікована в журналі Nature Communications.
