Активированный на катализаторе водород может перемещаться на большие расстояния с сохранением реакционной способности

Группа российских исследователей при участии химиков из МГУ имени М.В.Ломоносова доказала, что реакционные формы водорода, полученные на особом катализаторе, могут перемещаться на большие расстояние с сохранением реакционной способности. Статья под названием "Hydrogen spillover through a gas phase" была опубликована в журнале Mendeleev Communications в виде краткого сообщения.

«В статье приводятся новые экспериментальные факты, подтверждающие перемещение (спилловер) на большие расстояния реакционных форм водорода, полученных на катализаторе (5% Pd, нанесенный на активированный уголь), — комментирует один из авторов исследования Геннадий Бадун. — Показано, что активированный на 5% Pd/С тритий перемещается от катализатора, помещенного в специальную чашечку, до стенок реакционного сосуда и вступает во взаимодействие с 4-фенилбензоатом натрия с получением радиоактивных продуктов реакции (наблюдали изотопное замещение водорода на тритий и гидрирование). Перемещения водорода с сохранением его реакционной способности на большие расстояния (несколько сантиметров) при таком способе его активации обнаружено впервые. Ранее похожее явление уже наблюдали на другом типе катализатора, когда рассматривали связывание трития с мезопористым кремнием без анализа продуктов реакции — та работа под названием "Long distance hydrogen spillover found by radioactive assay for the catalytic system Ru5Pt/МСМ-41" была выполнена учеными из МГУ, Пермского университета и Кембриджского университета».

Спилловер водорода по поверхности различных материалов — известное явление. Оно активно изучается, так как может иметь различные применения (получение новых систем хранения водорода, разработка новых каталитических систем). Перемещение водорода через газовую фазу — менее вероятный процесс, который трудно исследовать, применяя стандартные приемы и методы. Использование трития как индикатора водорода позволило получить достоверные данные о способности активированного водорода перемещаться на большие расстояния и вступать в химическое взаимодействие с другими веществами. Разделяя продукты реакции и измеряя их радиоактивность удалось оценить количественные характеристики изучаемых процессов. Эксперимент по спилловеру выполняли на кафедре радиохимии химического факультета МГУ. Анализ продуктов реакции проводили их коллеги из Института молекулярной генетики РАН.

«Исследование спилловера водорода имеет большое фундаментальное и практическое значение, — рассказывает Геннадий Бадун. — Выяснение механизмов образования активных форм водорода, их транспорта и реакции с различными типами соединений — важная научная задача и первый этап к разработке новых технологий. Эта работа является частью исследования аспиранта кафедры радиохимии химического факультета Ирины Разживиной».