27 декабря 2007 года Заслуженному химику РФ, доктору химических наук, профессору Евгению Зиновьевичу Голосману исполнилось 70 лет.

В 1962 году после окончания Московского химико-технологического института им. Д.И. Менделеева Евгений Зиновьевич Голосман поступил на работу в Новомосковский филиал Государственного института азотной промышленности- ныне Новомосковский институт азотной промышленности (НИАП), где с 1966 г. возглавил отдел исследований катализаторов, главное научное направление которого- химия приготовления оксидных и металлоксидных цементсодержащих катализаторов для широкого круга органических и неорганических процессов. Основной профиль работы отдела- синтез промышленных каталитических систем для процессов органического, неорганического и экологического катализа, физико-химические исследования каталитических композиций.

Итогом многолетних исследований стали разработки высокоэффективных катализаторов метанирования (НКМ-4А, НКМ-2А), получения защитных атмосфер (КДА), синтеза бутиловых спиртов (НТК-10), сероочистки увлажненных газов (ЦКА), получения искусственных бензинов (КЦ), стирола, очистки газов от кислорода (НКО) и др. Разработанные катализаторы внедрены более чем на 170 заводах и предприятиях в химической, нефтехимической, металлургической, машиностроительной, электротехнической, пищевой, авиационной, часовой и др. отраслях промышленности России, СНГ и дальнего зарубежья.

Евгений Зиновьевич - автор более 600 научных публикации: статей, тезисов, монографий, изобретений; и более 100 публицистических статей, посвященных судьбе отраслевых институтов и жизни научных обществ. Е.З. Голосман- член докторского диссертационного совета при РХТУ им. Менделеева (Москва), член редколлегии журнала УКатализ в промышленностиФ. Избран академиком Международной Академии Экологии (МАНЭБ) и Российской инженерной Академии (РИА).

Евгений Зиновьевич много внимания уделяет подготовке научных кадров. В отделе выполнены научно-исследовательские дипломные работы более 200 студентов различных ВУЗов. является научным руководителем и консультантом ряда кандидатских и докторских диссертаций. Создатель и руководитель научно-технического семинара УКатализ. Катализаторы. Охрана окружающей средыФ. За годы своей научной и педагогической деятельности Евгений Зиновьевич установил творческие и деловые контакты с различными академическими, отраслевыми институтами, ВУЗами, заводами. Е.З. Голосман был членом и председателем оргкомитетов ряда Всесоюзных и Российских конференций, Лауреат 20 конкурсов РХО им. Менделеева и СНИО, награжден 5 медалями ВДНХ. Был участником и одним из организаторов городского КВН, членом городской общественной радиоредакции, помощником депутата областной Думы, руководителем ряда молодежных организаций, председателем окружной избирательной комиссии, членом художественного совета городского драмтеатра, успешно выступал в ряде соревнований по различным видам спорта, был призером и чемпионом ряда спартакиад, участвовал в туристических походах. Избирался и эффективно работал в ряде общественных организаций института, города и области.

В течение 30 лет Голосман Е.З. избирается зам. председателя областного правления и более 10 лет членом Центрального правления Российского химического общества им. Д.И. Менделеева. В течение 40 лет является председателем Менделеевского общества НИАП. Избирался Президентом и в течение более чем 10 лет является Вице-президентом Тульского областного правления Союза научных и инженерных организаций (СНИО). Делегат ряда Менделеевских съездов и Союза научных и инженерных организаций.

Научный совет по катализу и редакция УКаталитического бюллетеняФ сердечно поздравляют Евгения Зиновьевича, талантливого ученого и инженера, активного общественного деятеля, с юбилеем, желают ему крепкого здоровья, семейного благополучия и дальнейших творческих успехов.

Секретариат Научного совета по катализу предлагает Вашему вниманию краткий отчет, направленный в ОХНМ РАН. Согласно требованиям Отделения в отчете представлены только ограниченное число фундаментальных и прикладных исследований, выполненных под руководством академиков и членов-корреспондентов РАН. Отчеты, представленные Научному совету всеми ведущими специалистами России в области катализа, будут опубликованы в ближайшем номере "Каталитического бюллетеня" за 2008 год.

Под эгидой Научного совета по катализу ОХНМ РАН (НСК) и при активном участии его членов были проведены следующие конференции и совещания:

1. Всероссийская конференция "Современные подходы к проблемам физикохимии и катализа", 16-19 мая 2007 г., Новосибирск
2. III Международная конференция "Катализ: теория и практика", 4-8 июля 2007 г., Новосибирск
3. Российско-Немецкий семинар по катализу "Связь между реальным и модельным катализом", 9-12 июля 2007 г., Новосибирск - Горный Алтай
4. II Международная конференция "Происхождение и эволюция биосферы", 28 октября - 2 ноября 2007 г., Лутраки, Греция
5. . Всероссийская конференция с международным участием "Каталитические методы защиты окружающей среды. Технологии очистки выбросов промышленного производства и транспорта", Санкт-Петербург, 11-14 декабря 2007 г.

В ежеквартально выпускаемом сборнике "Каталитический бюллетень" публикуется оперативная информация о важнейших результатах фундаментальных и прикладных исследований в области катализа в России и за рубежом, дается перечень предстоящих конференций, краткие отчеты о проведенных конференциях, школах, материалы посвященные 50-летию создания Сибирского отделения РАН и 100-летию со дня рождения академика Г.К. Борескова.

Секретариат НСК продолжает сотрудничать с организациями Академий наук РФ и стран СНГ, Министерствами РФ, институтами разных ведомств и другими организациями России, дальнего и ближнего зарубежья по различным вопросам научной, научно-организационной, учебно-преподавательской и общественной деятельности в области катализа.

Асимметрический катализ

Успешно завершена разработка хиральных катионных саленовых комплексов V(V), которые являются более эффективными катализаторами асимметрического синтеза цианогидринов, чем первое поколение саленовых комплексов Ti(IV). Этот катализатор уже производится фирмой NPIL под названием CAHY и будет использован в производстве лекарственного средства Плавикс. Ключевой стадией процесса является асимметрическое цианирование о-хлоробензальдегида триметилсилилцианидом.Этот катализатор один из немногих асимметрических катализаторов в мире, используемых в промышленном производстве.

д.х.н. Ю.Н. Белоконь, академик ЮЭ.Н. Бубнов
Институт элементорганических соединений РАН,
группа проф. М. Норта Университета Ньюкасла

Ферментативный катализ

Впервые обнаружена каталитическая функция ядерного негистонового белка хроматина HMGB1 в процессе эксцизионной репарации оснований. Этот белок проявляет лиазную активность в реакции выщепления дезоксирибозофосфатного остатка с Ёнер Ёнер5Т-конца разрыва в ДНК, образованного в процессе репарации ДНК. Реакция выщепления остатка дезоксирибозы является лимитирующей стадией процесса репарации, поэтому обнаруженная функция белка хроматина играет ключевую роль в регуляции этого процесса. Показано, что HMGB1 стимулирует активность других белков репарации и накапливается в сайтах окислительных повреждений ДНК в живых клетках.

Эксцизионная репарация оснований является одной из важнейших систем исправления повреждений в ДНК. Эта система репарирует повреждения, вызванные ионизирующей радиацией, а также экзогенными и эндогенными окисляющими и алкилирующими агентами. Этой же системой репарируются и апуриновые/апиримидиновые (АР) сайты, возникающие путем спонтанного гидролиза N-гликозидной связи, то есть сайты, лишенные оснований. Согласно существующим на настоящее время представлениям, репарация осуществляется двумя путями: однонуклеотидным и длиннозаплаточным. В обоих путях репарация инициируется ДНК-гликозилазами, специфичными к определенному типу поврежденных оснований. Выбор пути определяется эффективностью протекания лимитирующей стадии однонуклеотидного пути, а именно, удалением 5Т-дезоксирибозофосфатного остатка с 5Т-конца разрыва в ДНК за счет лиазной активности ДНК-полимеразы β. Если 5Т-дезоксирибозофосфатный остаток не может эффективно удаляться, то происходит переключение на длиннозаплаточный путь репарации. Оба пути сосуществуют в клетках, хотя их вклад не одинаков. Было показано, что ДНК-интермедиат с 5Т-дезоксирибозофосфатным остатком в разрыве цепи ДНК цитотоксичен и его удаление является главнейшим этапом репарации in vivo. Поиск белков, обладающих 5Т-дезоксирибозофосфат-лиазной активностью или влияющих на этот этап, является актуальной задачей. Для поиска и идентификации таких белков был использован метод пришивки ДНК с 5Т-дезоксирибозофосфатным остатком к белкам в экстрактах клеток, опосредованный формированием основания Шиффа с аминогруппой лизина с последующим восстановлением боргидридом. Белок, ковалентно присоединенный к ДНК, был идентифицирован масс-спектрометрическим анализом как HMGB1. HMGB1- это ядерный негистоновый белок, принадлежащий к семейству белков HMGB (high-mobility group box), проявляющий архитектурную функцию в организации нуклеопротеиновых комплексов в хроматине. HMGB1 взаимодействует с малой бороздкой ДНК и вызывает временные изгибы в структуре линейной ДНК. В нашей работе было показано, что он проявляет лиазную активность в отношение 5Т-дезоксирибозофосфатного остатка. HMGB1 взаимодействует с другими белками системы репарации: ДНК-полимеразой бета, апуриновой/апиримидиновой эндонуклеазой 1 (АРЕ1) и флэпэндонуклеазой 1 (FEN1) и стимулирует активность этих белков.

Эксперименты с HMGB1, с присоединенным GFP (зеленым флуоресцирующим белком), показали, что HMGB1 накапливается в сайтах повреждений ДНК в живых клетках. При облучении клеток при 405 нм в ДНК возникают разрывы и поврежденные основания. В присутствии 8-метоксипсоралена, наряду с пришивками к ДНК, происходит накопление окисленных пуринов и пиримидинов, о чем свидетельствует аккумуляция в этих местах ДНК-гликозилаз (OGG1, NTH1), специфически опознающих окисленные основания. Molecular Cell 27, 829-841, September 7, 2007

проф., О.И. Лаврик, академик В.В. Власов
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН

Окислительный катализ

Открыта новая реакция окисления воды хемосорбированной радикальной формой кислорода О^-.

Реакция протекает при 5- 200 ° С по механизму отрыва водорода, приводя к образованию поверхностных гидроксильных групп и выделению O₂ в газовую фазу. Выделение O₂ из воды подтверждено рядом убедительных экспериментов, включая метод изотопного обмена атомов кислорода. Помимо каталитического и фотокаталитического окисления, реакция O^- с водой может играть определенную роль и при протекании некоторых биологических процессов, например, процесса природного фотосинтеза в растениях, в ходе которого также происходит выделение O₂ из воды в газовую фазу.

д.х.н. Г.И. Панов, академик В.Н. Пармон
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН

1. Создание нового поколения постметаллоценовых каталитических систем
   Продолжены работы по синтезу и исследованию постметаллоценовых катализаторов при полимеризации этилена. Синтезированы 23 фенокси-иминных комплекса титана на основе лигандов, содержащих в иминной группе циклогексил, фенил, адамантил, тритил, изоборнил, пентафторфенил и различные заместители в фенокси-группе (трет-бутил, кумил, изоборнил, 1-фенилэтил и др.). Изучена каталитическая активность синтезированных комплексов при полимеризации этилена. На основе сопоставительного анализа результатов изучения активности полученных комплексов с сокатализатором метилалюмоксаном выявлены особенности влияния заместителей у иминного азота и в фенокси-группе. Определены оптимальные условия нанесения фенокси-иминного катализатора с R¹ = фенил5, R² = R³ = tBu, R⁴=H, на MgCl₂/R_nAl(OEH)_3-n (R= (C₂H₅)₃, OEH=2-этил-1-гексоил).
   Полученный нанесенный катализатор обеспечивает протекание полимеризации со скоростью в 2.7 раза выше по сравнению с процессом, проводимым в режиме in situ. Полученные нанесенные каталитические системы имеют высокий потенциал в отношении регулирования морфологии полимера.
   Член-корреспондент РАН С.С. Иванчев
   Санкт-Петербургский филиал ИК СО РАН совместно с ИОХ СО РАН
2. Катализ в водородной энергетике
   На основе высокотемпературных полимерных топливных элементов на базе батареи фирмы ZBT (Дуйсбург, Германия) создана автономная энергоустановка, использующая синтез-газ, получаемый паровой конверсией метанола в качестве топлива. Батарея состоит из 12 моноячеек с площадью по 50 см² каждая. Установленный реактор паровой конверсии метанола может обеспечить работу батареи с максимальной мощностью 500 Вт. Энергоустановка работает в автономном режиме, потребляя только 30 Вт на собственные нужды (воздушные компрессоры, вентиляторы, электронная система управления). Работающая установка была представлена на выставке "Hydrogen + Fuel Cell" в Ганновере (Германия) в апреле 2007 г.
   проф., д.х.н. В.А. Собянин, д.х.н. В.Д. Беляев, академик В.Н. Пармон
   Институт катализа СО РАН
3. Разработка и промышленное освоение катализаторов и каталитических технологий нового поколения для производства моторных топлив
   
   1. Разработана технология получения катализатора глубокой гидроочистки дизельных фракций ИК-ГО-1 первичного и вторичного происхождения, который по активности превосходит существующие отечественные марки катализаторов и сопоставим с импортными катализаторами гидроочистки от ведущих зарубежных компаний-производителей. Новая технология нанесения активных компонентов обеспечивает образование высокодисперсных сульфидных соединений, активных в превращении устойчивых сернистых соединений (алкил-замещенных дибензотиофенов).
      Использование катализатора ИК-ГО-1 в существующих отечественных установках гидроочистки Л-24-5, Л-24-6, Л(Ч)-24-7 позволяет получить низкосернистое дизельное топливо с остаточным содержанием серы < ppm (в соответствии с нормами Евро-4) при рабочих условиях, соответствующих проектным для данных типов установок.
      По сравнению с современными отечественными катализаторами обеспечивает в сопоставимых условиях:
      
      • минимальное остаточное содержание серы;
      • более высокое цетановое число;
      • пониженное содержание полиароматических соединений.

      д.т.н. А.С. Носков, академик В.Н. Пармон
      Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН

   2. В Институте проблем переработки углеводородов СО РАН ранее были созданы научные основы бицеолитных катализаторов глубокого каталитического крекинга. В 2007 году была проведена оптимизация состава цеолитного компонента и матрицы катализатора с целью увеличения селективности образования легких олефинов. Решены следующие задачи:
      • Сбалансирована активность цеолитов Y и ZSM-5 в структуре бицеолитного катализатора. Показано, что оптимальным для образования олефинов является содержание цеолита ZSM-5 в катализаторе, равное 30 %.
      • Оптимизирована кислотность матрицы. Катализатор, в составе которого была матрица с большей кислотностью, показал наибольший выход легких олефинов.
      • Сбалансированы скорости химических превращений на компонентах катализатора. Определена последовательность превращений тяжелых углеводородных молекул сырья до легких олефинов С₂-С₄ на различных компонентах бицеолитного катализатора.

      Глубокий каталитический крекинг является альтернативой процесса пиролиза, который в настоящее время является основным процессом получения легких олефинов.

      При использовании в качестве сырья вакуумного газойля с температурой кипения 350-580 °С, в глубоком каталитическом крекинге достигается более высокий выход олефинов С₂-С₄, в два раза больше выход бензина с более высокими октановыми характеристиками, и, кроме того, образуется тяжелый газойль, который является хорошим сырьем для производства технического углерода, в отличие от пиролиза, где образуется трудноутилизируемое тяжелое масло.

      член-корр. РАН В.А. Лихолобов, к.т.н. В.П. Доронин
      Институт проблем переработки углеводородов СО РАН

Председатель
академик
В.Н. Пармон

В период с 29 октября по 1 ноября 2007 года на территории Греции около Афин в Лутраки прошла Международная конференция "Происхождение и эволюция биосферы" по одноименной программе Президиума Российской академии наук. Конференция была организована Институтом катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Палеонтологическим институтом РАН, Институтом цитологии и генетики СО РАН и Институтом геологии и минералогии СО РАН. В работе конференции преследовалась цель выделить общие, естественнонаучные подходы к изучению такой междисциплинарной проблемы как происхождение и эволюция биосферы. Доклады касались самых разных тем - от абиогенных синтезов предбиологических соединений, космохимии, астрокатализа, мира РНК, биогеохимической эволюции и далее вплоть до проблем становления и расселения человека. Но многолетнее требование программы представлять предмет исследований и результаты так, чтобы они были понятны специалистам из разных областей естествознания, сыграло свою положительную роль. У научного сообщества начал вырабатываться свой язык междисциплинарного общения ученых разных областей знаний.

В этом отношении представители катализа изначально были, возможно, самыми подготовленными. Необходимость понимать результаты квантовой химии, использовать физические методы исследований, масштабировать химические процессы с уровня лабораторной химической установки до промышленных реакторов и производств на базе математического моделирования технологий, экологии, экономики предопределяет для ученых - каталитиков хорошую междисциплинарную подготовку. По-видимому, это и наличие профессионально подготовленного технического оргкомитета, в который также вошли аспирантки из группы аэрозольного катализа Стояновская О.П., Маркелова Т.В. и Засыпкина О.А., стали основанием, по которому подготовка и проведение конференции были поручены Институту катализа им. Г.К. Борескова СО РАН.

На прошедшей конференции "перевод" с узкоспециального научного языка на общепонятный часто заставлял докладчиков шире включать в свое рассмотрение данные других наук. К примеру, в качестве мест пребиотического синтеза ранее часто указывались молнии земной атмосферы и вулканы. "Молния" на языке химических технологий означает использование плазмохимических или электродуговых устройств для получения продуктов. И громадный опыт, накопленный ранее при эксплуатации плазмохимических технологий, практически не был востребован в теоретических построениях о гипотетических синтезах первичных аминокислот и других сложных соединений в этих условиях. Впрочем, в последнее время значительно реже стали встречаться и утверждения об эффективности каталитических абиогенных синтезов органических соединений на поверхностях расплавленной вулканической лавы. По-видимому, отсутствие действующих в промышленности реакторов с расплавленным катализатором при температурах свыше двух тысяч градусов резко снижает притягательную силу этих гипотез.

В работе конференции приняли участие ведущие ученые России, первые лица институтов разного профиля РАН, что подчеркивает наметившееся объединение усилий специалистов разных областей вокруг проблемы происхождения и эволюции биосферы. На конференцию прибыли действительные члены РАН академики Заварзин Г.А., Спирин А.С., Пармон В.Н., Галимов Э.М., Власов В.В., Журавлев Ю.Н., Грачев М.А.. Кроме того, в работе конференции приняли участие член-корреспонденты РАН Розанов А.Ю., Колчанов Н.А., Федонкин М.А., Маров М.Я., Каныгин А.В. Среди зарубежных ученых можно указать Рассела М., Хорнек Г., Хувера Р. и других, которые занимают высшие позиции в мире в обществе ISSOL, занимающегося близким направлением исследований. Всего в работе конференции приняли участие 182 ученых из 11 стран. Открыл конференцию Чрезвычайный и Полномочный посол РФ в Греции Вдовин А.В.

На конференции был представлен обзорный доклад, сделанный от координаторов 2-й подпрограммы Колчановым Н.А. Доклад Галимова Э.М. включал в себя обзорную часть по 1-й подпрограмме. Ведущие ученые сделали 10 пленарных докладов по наиболее крупным направлениям исследований, 10 ключевых лекций и 46 устных докладов. Постерная часть конференции из 70 презентаций закончилась Круглым столом с 3-х минутными выступлениями по проблеме предбиологической эволюции, мира РНК и происхождения клетки. Выступило около 30 ученых, вел Круглый стол академик Заварзин Г.А. На конференции присутствовали западные корреспонденты, освещающие проблемы астробиологии. В пост-туре, включавшем посещение древнего и действующего культурных центров Делфи и Метеоры, приняли участие большинство участников, что обеспечило возможность дальнейших двухдневных дискуссий и обсуждений междисциплинарных проблем. Вся заявленная программа работы оказалась выполненной без исключений.

Работы участников конференции группировались, в основном, в таких направлениях как: 1. проблема добиологических этапов эволюции - астробиологии, астрокатализа, мира РНК; 2. проблемы эволюции земной биосферы и биоразнообразия; 3. проблемы эволюции человека. В меньшей степени в сравнении с конференцией 2005 года в Новосибирске были представлены работы по биогеохимии.

Конференция показала, что за последние годы подход к решению проблемы абиогенных синтезов пребиотических соединений, мира РНК и происхождения клетки, предложенный свыше десяти лет назад в Институте катализа и получивший название "астрокатализ", приобрел определенное признание и значительное число сторонников. Этому также способствовали результаты, полученные при изучении мира РНК. По мнению академика А.С. Спирина эти результаты показывают, что на поверхности Земли не было условий для зарождения жизни. В свою очередь исследования академика Г.А. Заварзина в микробиологии привели его к выводу, что происхождение жизни вытеснено в космос. Палеонтологические данные член-корреспондента А.ё. Розанова, директора Палеонтологического института РАН, свидетельствуют, что на всех доступных к изучению геологических временах на поверхности Земли имелись микроорганизмы, а на догеологических временах Ц и в метеоритах. Отсюда следует, что для абиогенных синтезов пребиотических соединений остается короткий по космическим масштабам промежуток времени формирования планет, метеоритов и других тел Солнечной системы с условиями химических синтезов, которые по ряду параметров достигаются в каталитических реакторах с кипящим слоем катализатора при высоких давлениях. Лабораторных исследований органических синтезов в таких условиях не много. С учетом того, что сообщества микроорганизмов сосуществуют при давлениях в несколько сот атмосфер на глубинах до 3 км от поверхности Земли, можно ожидать новые интересные результатов в этом направлении.

Конференция, по мнению участников, оказалась удачной. Следует отметить значительно более высокий уровень работ российских участников в сравнении с зарубежными докладчиками, что может оцениваться как положительный эффект от 4-х летнего функционирования программы "Происхождение и эволюция биосферы". Конференция показала целесообразность концентрации на данном этапе ресурсов вокруг заявленных целей программы, возможность и необходимость более тесной координации между собой двух подпрограмм.

Конференция по своей направленности и уровню приобрела свое лицо и место среди традиционных международных мероприятий. Она отличается от последних своим единством с необходимостью междисциплинарного подхода к предмету исследований с требованием представления результатов так, чтобы они были понятны специалистам из разных областей естествознания.

Проведение этой конференции показало, что при поддержке посольств России и Российских домов культуры и науки российские ученые могут организовывать подобные мероприятия за рубежом на высшем мировом уровне, вовлекая в сотрудничество самые широкие круги мирового сообщества. Проведение таких мероприятий в России в настоящее время связано с более высокими финансовыми затратами при значительно более низком уровне предоставляемых услуг.

Участники конференции и Посол РФ Вдовин А.В. обратили также внимание на следующие обстоятельства:

1. Исследование происхождения и эволюции биосферы может включаться в межправительственные соглашения как консолидирующая проблема, которая представляет долговременный общественный и научный интерес. При том, что развитие самого сотрудничества в этой области не связано с высокими затратами, непосредственно в самих странах проведение работ требует использования наивысших технологических и научных достижений в самых разных областях. К таким областям можно отнести ракетно-космическую для изучения Солнечной системы, высокопроизводительные вычислительные системы, биотехнологии, химические технологии, IT- технологии, средства и методы наук о Земле и так далее. Такое сотрудничество должно включать гуманитарные и философские стороны проблемы и широкие образовательные программы, в том числе как средство и предмет общения с широкими слоями общественности.

2. Российское научное сообщество и Российская академия наук в лице своих институтов могут выполнять экспертное сопровождение самых сложных междисциплинарных программ.

3. Развитие этого направления позволит принимать долгосрочные политические решения, связанные с такими проблемами как последствия глобальных климатических изменений, участия в различных экологических программах, участия в таких соглашениях как Киотский протокол.

4. Поддержка развития этого направления в Российской Федерации может быть осуществлена через специальную совместную программу Министерства образования и науки, Российскую академию наук, Российских фондов фундаментальных и гуманитарных исследований.

Ученый секретарь конференции,
Снытников В.Н.

Prof. Dr. Gerhard Ertl
Director of the Dept. of Physical Chemistry (1986 -2004)

10 октября 2007 года мне неожиданно позвонил журналист "Российской газеты" Юрий Медведев, задав вопрос, - а незнаком ли я с профессором Эртлом из Германии, которому полчаса назад была присуждена Нобелевская премия в области химии. Ранее он обращался в Институт химической физики РАН прокомментировать мотивацию решения Нобелевского Комитета: "премия присуждена профессору Г. Эртлу за исследования химических процессов на твердых поверхностях, поскольку знания в этой области очень важны для химической промышленности и дают, в частности, понимание процессов ржавления железа, работы действия катализаторов.Этот раздел химии позволяет также изучить процессы уменьшения озонового слоя Земли". Ему посоветовали позвонить в Институт катализа для уточнения опубликованной мотивации "как бы из первых рук". я подтвердил, что действительно хорошо знаком с профессором Эртлом и его исследованиями, поскольку с 1992 по 1994 год работал в Институте Фрица Хабера (Берлин) в рамках российско-немецкого сотрудничества в области гетерогенного катализа. В своем комментарии к опубликованной мотивации я сообщил, что не знаком с работами профессора Эртла по исследованию процессов ржавления железа и уменьшению озонового слоя Земли, но очень хорошо знаю его фундаментальные достижения в области гетерогенного катализа на металлах. К сожалению, в опубликованной на следующей день небольшой заметке "Портрет реакции" в "Российской газете" была процитирована только небольшая часть интервью, посвященного основным достижениям профессора Герхарда Эртла, удостоенным Нобелевской премии.

В конце 90-х годов прошлого столетия директор Института катализа в Эйндховене (Нидерланды) профессор Рутгер ван Сантен в популярной статье "От алхимии 16 века к молекулярному катализу 21 века" подвел итог основных достижений в области катализа за прошедший век, представленный в виде таблицы (рис. 1), особо выделив пионерские открытия Эртла в области изотермических автоко-лебаний и химических волн на монокристаллах металлов платиновой группы.

Я бы хотел остановиться только на 4-х направлениях исследований профессора Г.Эртла, представленных в разное время в журнале "Nature", и приведших к формированию современных представлений в области катализа на металлах.

"Механизм Ленгмюра - Хиншельвуда". Реакция окисления СО в течение длительного времени была предметом систематических исследований в гетерогенном катализе. В начале прошлого века Боденштейном впервые была обнаружена пропорциональная зависимость скорости реакции от соотношения парциальных давлений Р(О₂)/Р(СО). В предложенном им механизме лимитирующей стадией предполагалась диффузия молекул реактантов через плёнку конден-сированной фазы на поверхности катализаторов. В начале 20-х годов Ленгмюр [1] при изучении реакции окисления СО на платине подтвердил ранее обнаруженную зависимость скорости реакции от соотношения Р(О₂)/Р(СО) и пришёл к заключению, что реакция протекает в адсорбционном слое через стадию диссоциации молекул О₂ с последующим образованием двуокиси углерода по двум независимым маршрутам: (i) при взаимодействии атома Оадс с молекулой СОадс (механизм Ленгмюра - Хиншельвуда): (ii) при взаимодействии атома кислорода Оадс с налетающей из газовой фазы молекулой СО. Им впервые было обнаружено ингибирующее действие слоя адсорбированных молекул СОадс на скорость протекания реакции. Впоследствии механизм с образованием промежуточного комплекса между адсорбированными частицами и налетающими молекулами из газовой фазы был назван ударным механизмом Или - Ридила, и стал одним из наиболее применяемых и широко обсуждаемым в литературе.

Только в конце 70-х годов Эртлу с сотр. [2] с использованием метода молекулярных пучков на примере реакции окисления СО на грани Pd(111) удалось показать отсутствие ударного механизма и однозначно доказать про-текание реакции по 3-х стадийному адсорбционному механизму Ленгмюра - Хиншельвуда. Работа приобрела мировую известность. Благодаря этим исследованиям в течение последующих 30 лет кинетическое описание механизма реакций гетерогенного катализа с участием ударного механизма практически исчезло со страниц современной научной литературы!

"Синтез аммиака". ярким примером решения проблемы "pressure gap", заключающейся в адекватном переносе экспериментальных данных, полученных в адсорбционных исследованиях на монокристаллах при давлении реакционной смеси Рi ~ 10-6 тор, на описание механизма действия активных поверхностей в реальных каталитических процессах, послужили работы Эртла по изучению механизма синтеза аммиака на железных катализаторах: Nature (1985) [3].

"Химические волны". Известно, что проведение реакций в условиях, далеких от равновесных, может сопровождаться появлением таких необычных явлений, как автоколебания, кинетические фазовые переходы, множественность стационарных состояний и хаос.

С начала открытия в гетерогенном катализе автоколебаний скорости химических реакций прошло более 30 лет. К настоящему времени насчитывается несколько сот публикаций, описывающих это явление на катализато-рах различного типа: от металлов до цеолитов. Наибольший прогресс в изучении природы автоколебаний на макроскопическом уровне был достигнут на монокристаллах металлов платиновой группы в реакциях СО+О₂, NO+Н₂, NO+NH₃. Создание в конце 80-х годов Эртлом метода фотоэлектронной микроскопии позволило открыть новое, ранее неизвестное явление: образование химических волн на поверхности Pt и Pd монокристаллов в условиях автоколебаний скорости химических реакций: Nature (1990) [4]. Например, в реакции СО+О₂/Pt(110) с пространственным разрешением ∼ 1 микрон визуально наблюдалось регулярное распространение реакционных фронтов из адсорбированных слоев О_адс (темные спирали) и СО_адс (светлые спирали), рис. 2 [4].

Переход на атомарный уровень исследования активных центров был осуществлен в совместных исследованиях Института катализа и Института Фритца Хабера с привлечением метода полевой ионной микроскопии (ПИМ), позволяющего изучать динамический характер поверхностных процессов в масштабе реального времени in situ с пространственным атомным разрешением на одиночных нанокристалли-тах (остриях). На поверхности Pt-острий с размерами порядка ∼ 700 Å впервые было обнаружено и исследовано периодическое появление химических волн при изотермических автоколебаниях скорости реакции Н₂ + О₂: Nature (1994) [5]. Был сделан вывод, что самоорганизация реакции через образование подвижных волн на активных поверхно-стях с пространственными размерами в сотни ангстрем является фундаментальным свойством автоколебательного режима протекания реакций, понимая под самоорганизацией - самопроизвольное установление в неравновесных диссипативных средах устойчивых регулярных структур (химических волн).

На рис. 3 в качестве примера приведено зарождение и распространение регулярных волн в условиях автоколебаний скорости реакции окисления Н2 на Pt-острие при Т = 300 К [5]. Видно, что образование волны Н2О (Н2О+) начинается на нанограни (100), имеющей пространственные размеры  400 Å. За-тем волна быстро распространяется в направлении от грани (100) к граням 111 и менее чем за 2 с проходит по всей поверхности острия (г) с последующим возвращением в исходное состояние (а).

Один из авторов,
Владимир Городецкий,
на фото рядом с видеоизображением Pt острия на экране монитора.

Горячий кислород. В последнее время огромный интерес вызывают исследования по изучению реакционной способности т.н. "горячих" ("hot") атомов кислорода, образующихся при термической, либо фотохимической диссоциации адсорбированных молекул О_2адс на платине

В пионерских исследованиях, выполненных Эртлом методом сканирующей туннельной микроскопии (СТМ), была обнаружена высокая кинетическая энергия движения "горячих" атомов вдоль поверхности металла. Например, на грани Al(111) в момент диссоциации молекул кислорода О_2адс, образующиеся атомы О_адс способны разлетаться на расстояние до ~ 80 Å друг от друга. Образование "разлетающихся" атомов кислорода при диссоциации молекул О2адс на грани Pt(111) было обнаружено Эртлом методом СТМ: Nature (1997) [6]. "Разлёт" атомов О_адс от центра диссоциации молекулы О_2адс составил удвоенную величину параметра решетки поверхности Pt, 2α = 5.6 Å.

На рис. 4 приведен характер роста островков атомарного кислорода О_адс, образующихся в ходе диссоциации молекул О₂ при различных температурах. Видно, что рост островков в виде вытянутых "нитей" происходит под углами 120° по отношению друг к другу. В ряде работ предполагается, что возбуждённые кислородные атомы (в "момент диссоциации О2адс" ("nascent"), "горячие" ("hot") или претерпевающие "диффузионный прыжок") могут играть ключевую роль в осуществлении низкотемпературного механизма окисления CO на металлах платиновой группы.

В заключение, хотелось бы сказать несколько слов об истории Института физической химии, организованного в Берлине в 1911 году. Первым руководителем Института был профессор Фриц Хабер, удостоенный Нобелевской премии по химии в 1918 году за разработку метода каталитического синтеза аммиака из атмосферного азота и водорода. Вторая Нобелевская премия по химии была присуждена руководителю физического отдела Института профессору Отто Гану в 1945 году - за открытие деления ядер урана. Третья Нобелевская премия (по физике) была присуждена руково-дителю отдела микроскопии Института в 1986 году профессору Эрнсту Руска - за создание в 1931 году электронного микроскопа. Узнав о присуждении Нобелевской премии, Руска от нее отказался, мотивировав отказ почти 50-летним её ожиданием!

Четвертый лауреат Нобелевской премии, руководитель отдела физической химии Института Фрица Хабера профессор Герхард Эртл, представлен на фотографии после прочтения Нобелевской лекции в Chalmers University of Technology, Göteborg (Øвеция) в окружении благодарных слушателей - профессора Б. Каземо, ректора Chalmers Университета и профессора В. Жданова.

За период 1969 - 2007 гг. профессор Эртл опубликовал 673 статьи, которые можно найти на сайте Института Фрица Хабера.

Узнав о присуждении Нобелевской премии, Герхард Эртл, которому в день присуждения исполнился 71 год, признался, что получил "лучший подарок, который можно сделать человеку".

Литература

1. I. Langmuir, Trans. Faraday Soc. 17 (1922) 621.
2. T. Engel, G. Ertl, J. Chem. Phys. 69 (1978) 1267.
3. T. Rayment, R. Schlögl, J.M. Thomas, G. Ertl, Nature 315 (1985) 311.
4. H.H. Rotermund, W. Engel, M. Kordesh, G. Ertl, Nature 343 (1990) 355.
5. V. Gorodetskii, J. Lauterbach, H.H. Rotermund, J.H. Block, G. Ertl, Nature 370 (1994) 277.
6. T. Zambelli, J. V. Barth, J. Wintterlin, G. Ertl, Nature 390 (1997) 495.

д.х.н. В.В. Городецкий,
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН

В последние годы редакции каталитических журналов, издаваемых издательством Elsevier, отслеживают статьи, получающие наиболее высокое цитирование. Недавно в Институте катализа СО РАН получен сертификат от журнала Journal of Catalysis (прилагается ниже), в котором сообщается, что статья проф. Г.И. Панова и его соавторов, вышедшая в 2002 г., является самой цитируемой работой среди публикаций этого журнала за 2001-2005 годы.

В 2005 г. аналогичная грамота (Top Sited Article Award) была получена от журнала Catalysis Today

за статью: G.I. Panov, A.K. Uriarte, M.A. Rodkin, V.I. Sobolev "Generation of Active Oxygen Species on Solid Surfaces. Opportunity for Novel Oxidation Technolo-gies over Zeolites". Статья была опубликована в 1998 г. Elsevier предоставил Г.И. Панову 30%-ную скидку на книги, выпускаемые этим издательством.

Редакция Каталитического бюллетеня поздравляет авторов этих высоко цитируемых работ и желает им дальнейших успехов.

Просим читателей бюллетеня сообщать в редакцию о подобных приятных событиях, отражающих успехи наших российских ученых-каталитиков.

Конгресс проходил в г. Турку (Финляндия) 26-31 августа 2007 г. Нижеприведенные статистические данные составлены на основе научной программы и списка участников Конгресса.

Общее число зарегистрированных участников Конгресса составило 1500 человек из 56 стран, в том числе 79 человек из Российской Федерации. Как видно из табл. 1, Российские ученые представили на Конгрессе 1 пленарный, 2 ключевых, 7 устных и 112 стендовых докладов.

Выступление с пленарными или ключевыми докладами, которые делаются по приглашению Оргкомитета конгресса или конференции, всегда рассматривается как знак признания успехов того или иного ученого. В этом плане один пленарный и два ключевых доклада от РФ являются вполне успешными показателями. Но наша доля в более массовых, но также престижных, устных докладах, которые отбираются экспертами в условиях жесткой конкуренции, выглядит весьма скромной и составляет лишь 3,7% от общего числа устных докладов. Если по числу участников мы занимаем 6-е место, то по числу устных докладов всего лишь делим с Великобританией 9-10 места (табл. 2). Недостаток устных докладов едва ли может компенсироваться значительно большей долей наших стендовых докладов (8,7 %). Такие доклады обычно принимаются без отказа, и им не придается большого веса на крупных конференциях.

Пленарный, ключевые и устные доклады были представлены учеными из Московского государственного университета (пленарный доклад), Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (два ключевых, 4 устных доклада), Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН (два устных доклада) и Международного томографического центра СО РАН (один устный доклад). Более подробная информация об этих докладах приведена в табл. 3.

д.х.н. Г.И. Панов,
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН

The Tanabe Prize for Acid Base Catalysis is sponsored by The International Acid-Base Catalysis (ABC) Group. It is administrated by The ABC Group and will be awarded at ABC-6 and at all subsequent ABC conferences. Each awardee will be asked to give a plenary lecture. The award consists of a plaque and a prize of $ 2000. Up to an additional $ 1000 will be made available for otherwise non-reimbursed travel expenses.

The award is given in recognition of substantial contributions to the field of acid and/or base catalysis. It may be given either to a young person who has demonstrated real promise in the early part of his/her career, or to an individual at any stage of his/her career (subject to the age requirement below), who has made significant contributions to the area within the six years preceding the award.

Selection of the awardee will be made by a committee appointed by a vote of the board members of The ABC Group. The nominees should not have passed their 56^th birthday on 10 May 2009 on which date the award will be presented at the ABC-6 conference in Genova, Italy 10-14 May 2009 (htttp://www.catalisidichep.unige.it/ABC-6.htm ).

Nomination packages should indicate the nominee's qualifications, accomplishments, nominating letter, one optional seconding letter and a biography of the nominee. A critical evaluation of the significance of the candidate's qualifications should be made as well as a statement of the particular contribution(s) on which the nomination is based. Nomination packages for the Award must be received by 1 June 2008.

All nomination packages (one electronic copy) should be sent to Jacques Védrine, President, The ABC Group, at vedrine@ccr.jussieu.fr. An email receipt message will be sent to each nominator.

J. Am. Chem. Soc. doi:10.1021/ja072292a (2007)

Artificial cell-like compartments can be linked into networks that act as devices, show Matthew Holden of the University of Oxford and his co-workers.

Each compartment is a water droplet, typically less than 1 millimetre across, surrounded by a lipid monolayer and immersed in oil (pictured below). When two droplets stick together, they are separated by a cell-membrane-like lipid bilayer, which can host membrane proteins such as ion channels that allow communication between the "cells".

The researchers created a chain of three droplets containing solutions of different ions with channels in the connecting walls to pump the ions. This acted as a "biobattery", generating a current. Also, a network of droplets connected through the light-sensitive proton pump bacteriorhodopsin offered an electrochemical light-meter that mimics light-detecting retinal cells.

Nature
Vol 447׀28 june 2007