Что такое нанохимия?
Не требует пояснений, что химическая связь образуется в результате химических реакций. При этом вещества, подвергающиеся
превращению, называются реагентами,
а вновь образующиеся вещества называют продуктами. Таким образом, любую реакцию можно записать так:
Например:
На ход реакции влияет множество факторов: температура,давление,
состояние и концентрация исходных веществ и пр.Балк_технология (традиционные химия,
физика, механи-ка) имеет дело с макроскопическими количествами вещества,содержащими
такое громадное количество атомов, что вещество кажется сплошным и мы редко вспоминаем
о его атомарной структуре. Триллионы соединенных вместе атомов образуют так называемое
компактное
вещество.
Стремительное развитие прецизионной техники,
в частности, сканирующих микроскопов, позволило изучать вещества на уровне отдельных
атомов и молекул. И вот тут-то ученых ждало множество сюрпризов! Оказалось, что
одно и то же вещество может значительно изменять свои химические свойства и реакционную
способность в зависимости от количества атомов в исследуемом образце и его размера.
Первым обратил на это внимание известный ученый
XIX века Майкл Фарадей, сумевший получить коллоидную суспензию5, состоящую из крошечных частиц золота. В отличие от
своего
компактного состояния, имеющего всем знакомый желтоватый блеск, полученный образец
был фиолетового цвета.Это говорит о том, что отражающие свойства золота изменяют_
ся при
уменьшении размеров его частиц.
Количество атомов в частице даже назвали "третьей
координатой" таблицы Менделеева (наряду с группой и рядом).
Следует отметить, что именно первые опыты по
получению наноскопических частиц привели к бурному росту интереса к нанохимии в
научных кругах. Оказалось, что частицы наномет_
ровых размеров
обладают повышенной химической активностью и реакции с их участием протекают гораздо
быстрее.Это свойство наночастиц привело к созданию новых эффективных катализаторов6.
5 Суспензией (или взвесью) называется
гетерогенная смесь двух компонентов. Она состоит из более крупных частиц одного
компонента, взвешенных в среде второго компонента. По истечении некоторого времени
частицы суспензии осаждаются на дно сосуда. Суспендированные (взвешенные)
частицы обычно имеют диаметр
порядка 1000 нм. и больше.
6 Катализатор _ это вещество, которое повышает
скорость химической реакции, но само не
расходуется в этом процессе.