Основной предмет (школа): химия
Область знания (ВУЗ): неорганическая химия
Актуальность: Цеолиты - уникальные природные минералы, обладающие свойством поглощать и прочно удерживать в своей структуре частицы различных веществ. Цеолитные катализаторы используют для проведения реакций органического и неорганического цикла: крекинг, гидрокрекинг, изомеризация, алкилирование, гидрирование, дегидрирование, окисление и т. д. Развитая поверхность (до 800 м2/г) и высокая механическая прочность цеолитов позволяют использовать их в качестве носителей каталитически активной массы.
Поскольку поры цеолитов имеют молекулярные размеры, они вмещают ограниченное число молекул, зависящее от природы соединения и условий его введения.
Для нанесения металлов на поверхность цеолитов возможно использование двух методов: восстановления металла из солей, которыми заполняются поры цеолитов и метод CVD. Восстановление металла из молей характеризуется относительной простой процедуры и возможностью контролировать размер частиц металлов. С помощью CVD–процесса возможно создание ориентированных массивов частиц металлов.
Новизна: Изучение основ кристаллизации металлов в порах цеолитов. Обучение работе со СЗМ.
Цель: Сравнение морфологии поверхности пор цеолитов при использовании различных методов кристаллизации металлов на них.
Задачи:
1) Литературный поиск по темам:
1.1 Цеолиты. Их химические и физические свойства.
1.2 Метод CVD – осаждение паров металлов.
1.3 Сканирующая зондовая микроскопия – как метод исследования поверхности.
2) Освоить метод восстановления солей металлов в порах цеолитов.
3) Освоить метод химического осаждения металлов из газовой фазы
3) Провести кристаллизацию металлов в порах цеолитов двумя способами.
4) Исследовать поверхность пор цеолитов после кристаллизации металлов.
5) Анализ полученных данных
6) Оформление и презентация результатов.
Экспериментальные подходы: Кристаллизация металлов в порах цеолитов; проведение комплексного исследования.
Методические подходы: Ознакомление с методиками кристаллизации металлов и принципами работы СЗМ.
Требующиеся нестандартные реактивы и ресурсы: СЗМ, оборудование для проведения CVD-процесса.
Освоение школьником теоретического материала: Метод CVD, принцип работы СЗМ.
Навыки, получаемые школьником: Проведение работ по кристаллизации металлов двумя способами, работа на СЗМ.
Роль учителя: общее руководство проектом.
Возможная помощь тьюторов: обеспечение реактивами, консультативная помощь.
Техника безопасности: работа в лаборатории, работа на СЗМ.
А что такое CVD-метод и осаждение откуда?
Если поры цеолита например 3-5 нм, то получатся наночастицы металла примерно такого размера, и я думаю, что метод СЗМ их просто не сможет разрешить.
Может применить РФА, посмотреть структуру цеолита, может по уширению отражений металла можно будет ОКР определить.
Сергей, в настоящее время СЗМ достигает достаточно хорошего разрешения и 3-5нм не является колоссальной трудностью. Тем не менее, РФА применять беспорно можно. Стоить помнить, что СЗМ прямой и наглядный метод, но все методы хороши)