В научном совете по катализу
Российская наука
За рубежом
В начале 90-х годов в СССР с помощью катализа и каталитических технологий получали около 10-15%о всего национального дохода страны. В Российской Федерации вклад этих технологий существенно выше и, в принципе, может быть доведен до 30-35 %, как это имеет место в США и других промышленно развитых странах. Рынок сбыта для катализаторов и каталитичееких технологий новейших поколений в России и за рубежом практически неограничен.
(По материалам Министерства науки и технологий Российской Федерации)
(Окончание, начало см. Каталитический бюллетень N6, 1998г.)
В июне 1996 года Президентом Российской Федерации
был подписан Указ "О Доктрине развития российской науки"
Поскольку проблемы российской науки не перестают
быть актуальными и по сей день, составители "Каталитического бюллетеня" сочли небезынтересным напомнить
читателям некоторые положения этого Указа и саму Доктрину развития российской науки.
Президента Российской Федерации о доктрине развития Российской науки
Президент
Российской Федерации Б.Ельцин
Москва, Кремль
Доктрина развития российской науки - система взглядов на роль и значение науки в обеспечении независимости и процветания России, а также принципов, определяющих механизм государственного регулирования научной деятельности, которыми с учетом конкретной социально-экономической ситуации руководствуются федеральные органы исполнительной власти, органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации, научные работники, научно-исследовательские организации, научно- технические общества и объединения.
Наука - важнейший ресурс обновляющейся России
Государство, беря на себя перечисленные обязательства, выражает уверенность в том, что российское научное сообщество обеспечит научно-технические предпосылки для преобразования России в правовое государство с социально ориентированной рыночной экономикой, высоким уровнем духовной и материальной культуры, экологической и военной безопасности.
Награда по катализу американского химического общества
Американское химическое общество (ACS) объявило об учреждении новой награды: это премия Американского химического общества за творческие исследования по гомогенному и гетерогенному катализу. Наградой, включающей в себя сертификат и 5000 USD, отмечаются выдающиеся теоретические и экспериментальные исследования и разработки в любой области катализа. Впервые такая премии будет присуждаться в 1999 году.
Марк Бэрто - лауреат Международной награды по катализу1998 года
Международная Ассоциация каталитических обществ (IACS) объявила профессора Марка Барто из Университета Делавэра первым лауреатом Международной награды по катализу. Награда будет вручена проф. Барто на 12-м Международном Конгрессе по катализу, который состоится в 2000 году в Гренаде, Испания; проф. Барто выступит на Конгрессе с лекцией.
Проф. М. Барто, имеющий звание Профессора Роберт Л. Пигфорд по прикладной химии в Университете Делавзра, неоднократно награждался, в том числе в 1995 году он получил премию Ипатьева (Американское химическое общество), в 1993 году - канадскую награду за лекции по катализу, награду Поля Х. Эммета 1993 года в области фундаментального катализа, в 1991 году - награду Аллана П. Колберна (Американский Институт прикладной химии), в 1988 и 1989 годах - награды за инноваации (Корпорация Юнион Карбайд}, и в 1988 году - лекторство Эрнеста У. Тиля в Университете Нотр Дам. Недавно проф. Барто был назначен Директором Центра каталитической науки и технологии в своем Университете; он входит в редакционные советы журналов "Catalysis Letters", "Topics in Catalysis", "Critical Reviews in Surface Chemistry", "Industrial Catalysis News", а также является заместителем редактора журнала "Topics in Chemical Engineering".
Международная награда по катализу спонсируется Международной Ассоциацией каталитических обществ. Она присуждается каждые четыре года в четные годы между двумя Международными Конгрессами по катализу. Она включает в себя удостоверение и денежное вознаграждение, равное десятикратному регистрационнаму взносу на 12-й Международный Конгресс по катализу. Назначение этой награды - отметить и поддержать личный вклад молодого ученого в область применения катализа, заключающийся в открытии или значительном усовершенствовании каталитического процесса, или существенный вклад в понимание каталитических явлений.
Соморджэи и Эртл получили премию Вулфа 1998 года по химии
Комитет по премиям в области химии Фонда Вулфа единогласно принял решение о присуждении премии 1998 года совместно профессору Герхарду Эртлу (Институт Фритца Хабера, Центр Макса Планка, Берлин, Германия), и профессору Габору А. Соморджаи (Калифорнийский Университет, лаборатория Лоуренса, Беркли, Калифорния, США), "за их выдающийся вклад в науку о поверхности в целом, а также за выяснение фундаментальных механизмов гетерогенных каталитических реакций на отдельных поверхностях кристаллов в частности."
"Герхард Эртл (родился в 193б году в Германии) и Габор А. Соморджаи (родился в 1935 году в Венгрии) заложили основы наших нынешних концептуальных представлений о процессах химического изменения в молекулах, адсорбированных на отдельных металлических поверхностях кристаллов; их работа открыла новые перспективы в нашем понимании гетерогенного катализа. Они разработали и применили новые сложные аналитические средства для определения молекулярной структуры на металлических поверхностях и атомной структуры самих металлов. Эти средства позволили им охарактеризовать изменения структуры поверхности, которые могут сопровождать молекулярную адсорбцию, и соотнести каталитичскую активность с характером структуры поверхности."
NANOSCALE ARCHITECTURE IN SYNTHETIC COMPOSITE
Using microscopic self-assernbly processes, nature often weaves dissimilar materials - each with ordinary properties - into composite materials that have remarkable characteristics. Brittle са1cium phosphate and jellylike collagen, for instance, combine to form rugged, lightweight bone. Shell, dentin, and tendon are similarly constructed.
If chemists could operate at nature's levei of sophistication, they could ргераге unique materials with customized properties by integrating synthetic materials with special chemical or physical properties. Now, а method for synthesizing polymer-based composites has been shown to produce highly ordered rnaterials with nanometer-sca1e architecture. The technique combines liquid-crystal self-assembly and polymer chemistry [J. AM.Chem. Soc., 119, 4О92 (1997)].
Douglas L.Gin, assistant professor of chemistry at the University of California, Berkeley, and coworkers there have developed а process by which а self-organizing liquid-crystal system, composed of liquid-crystal monomers in an organic phase and а conducting polymer precursor in an aqueous phase, can be роlymerized into а fixed structure that resembles an ordered аггау of conduits filled with wires. The conduits are formed from а polyacrylate network and the wires are composed of the conducting polymer poly(p-phenylenevinylene) (PPV). The composite's photoluminescence is strongly enhanced relstive to the pure components.
"А regular micelle," Gin says, "is а spherieal aggregate агranged with hydrophobic tails pointing inward and ionic, hydrophilic heads pointing outward. Our water-deficient system rеsembles an inverse micelle." The ionic head groups gather around droplets of aqueous solution, and the hydrocarbon tails point outward. The molecules self-assemble forming an inverse hexagonal array of hydrophilic tubes, about 4 nm in diameter, each filled with PPV ргеcursor solution.
Although the structure of the liquid-crystal phase is verified by microscopy and Х-гау methods, Gin stresses that the material is not crysta11ine. It flows and the component molecules ехchange places. The architecture must be locked in place, he notes, to control the properties of the product material. Ву photopolymerizing the hydrophilic xhannels, the researchers do just that. In the final step, Gin and coworkers heat the polymer - thereby converting the PPV precursor to PPV. The result is а polymer-based nanocomposite consisting of hexagonally ordered tubes threaded with strands of PPV.
This work demonstrates that templated syntheses provide the ability to manipulate the properties of the product using nanoscale confinement.
Gin's group is currently looking for other materials with which to fill the organic matrix. Precursor solutions to other organic and inorganic materials have been observed to form the inverse hexagonal phase with the aciylate monomer. The next step is to deterrnine whether the new nanocomposites can be made to electroluminesce - an important step toward electronic device application.
J. Chem. & Engin., N19, 1997.
А new material composed of mesoporous silica coated with functionalized monolayers demonstrates а remarkable ability to sop up heavy metals from contaminated water, making it а promising tool for environmental cleanup.
When mesoporous silica - which is riddled with pores а few nanometers wide, creating а huge surface агeа on the order of 1,500 sq meters per g - was first synthesized more than five years ago, scientists expected а proliferation of applications based on its unique properties.
Functionalized monolayers are coated onto ordered mesoporous supports. The silica substrate contains hexagonally ordered pore channels. The functionnlized molecules from close-packed pattems inside the pores. The molecules are covalently bonded to the substrate, and cross-linked tо one another through siloxane groups. Each terminal thiol group binds one mercury ion. The organization of the functionalized mnonolayers is enlarged in the background.
Although the silica has been thoroughly studied, the new material is one of the first examples of its practical use. Developed by materials scientist Jun Liu and colleagues at Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) in Richland, Wash., and at Argonne National Laboratory in Argonne, Ill., the material within minutes snags mercury, silver, and lead atoms so proficiently fromn tainted water samples that the samples are rendered clean enough to drink [Science, 276, 923 (1997)].
Liu and coworkers strategically chose their coating tris(methoxy)mercaptopropylsilane (TMMPS), which has bееn used previously to create functionalized monolayers and contains thiol groups that are known to bind strongly to heavy metals.
During the deposition process, TMMPS molecules crowd into the silica pores, binding covalently to the substrate siloxane groups that are cross-linked to еаch other. The metal-binding thiol groups on the opposite ends dangle freely.
In solutions that mimicked waste-water conditions similar to those at two facilities at the Department of Energy's Savannah River Site, the material reduced mercury concentrations to below Environmental Protection Agency limits for drinking water standards. Silver and lead were also reduced to negligible concentrations.
The adsorptive power of the material is measured by the so-called distribution coefficient, Kd (the amount of adsorbed metal per gram of adsorbing material divided by the metal concentration ). Whereas other materials may reach а Kd of 1О,ООО PNNL's material exhibits a Kd as high as 340,000. In preliminary unpublished work, it is reported that the group has improved that number to 100000000 in some cases.
The coated silica also appears to be reusable: Treating mercury-loaded material with concentrated hydrochloric acid releases the mercury, and it is still functional after several cycles.
The coating is highly selective for certain metals. А number of metal ions, including sodium, barium, and zinc, are not taken up. Mesoporous silica could be functionalized to suit a whole host of specialized situations.
Put into practice, the material can take the form of powders or disks, and can be packed into columns. It may be more expensive than currently available commercial water treatment materials but its high loading capacity and other properties could make the whole operation much more economical.
J. Chem. & Engin., N 19, 1997.