КИНЕТИКА И КАТАЛИЗ, 2014, том 55, № 1, с. 3-13
УДК 002.53
НАНОКАТАЛИЗ: БИБЛИОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
© 2014 г. И. В. Зибарева1, 2, *, А. А. Ведягин1, 3, В. И. Бухтияров1, 2
Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН, Новосибирск 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет 3Новосибирский государственный технический университет *E-mail: zibareva@catalysis.ru Поступила в редакцию 03.04.2013 г.
Проведен библиометрический анализ публикаций, отобранных по термину "nanocatalysis" из баз данных Chemical Abstracts Plus на платформе SciFinder и Web of Science на платформе Web of Knowledge. Полученные результаты подтверждают возникновение нового предметного домена "нанока-тализ", относящегося как к нанонауке и нанотехнологии, так и к науке о катализе.
DOI: 10.7868/S0453881114010201
Катализ, т.е. ускорение химических реакций веществами, участвующими в них на промежуточных стадиях, но не входящими в состав ни исходных веществ, ни конечных продуктов и называемых катализаторами (термин введен Й.Я. Бер-целиусом в 1835 г.), всегда был важен для науки и технологии [1]. Являясь исторически разделом физической химии, он давно вышел за ее пределы, превратившись в самостоятельную дисциплину — науку о катализе.
Появление в начале 1990-х гг. нанонауки и на-нотехнологий (ННТ), которые в настоящее время во всем мире относят к приоритетным областям научно-технического прогресса (см., например, [2—4]), создало новые перспективы для развития каталитических исследований и их практических 1
приложений. Под ННТ понимают междисциплинарную область экспериментальных и теоретических исследований и разработок, направленных на создание и использование объектов с заданными атомной структурой и функциональными свойствами путем контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами. Очевидно, что катализаторы и каталитические процессы по существу удовлетворяли данному определению задолго до его появления.
Следует, однако, отметить, что в контексте ННТ по крайней мере один из размеров объекта обязан находиться в пределах от 1 до 100 нм и
1 Хотя нобелевский прогноз по химии на 2012 г., сделанный
аналитиками компании Thomson Reuters, не оправдался, целесообразно отметить, что из трех названных работ одна была связана с ННТ, а две другие — с катализом [5]. Напомним, что по завещанию А. Нобеля премии присуждаются за исследования, "принесшие наибольшую пользу челове-
честву".
иметь существенное значение для выполнения его основных функций. Данное уточнение заметно сужает область отнесения каталитических технологий к ННТ Именно поэтому, на наш взгляд, попытка сопоставить катализ и ННТ впервые была предпринята лишь в 1994 г., причем в ее основу были положены экспериментальные работы, в которых использовались нестандартные приемы, например, катализ под воздействием иглы сканирующего туннельного микроскопа [6, 7]. Тем не менее в 2003 г., т.е. менее чем через 10 лет, в одном из ведущих международных химических журналов было высказано мнение, что катализ — это центральная область ННТ [8], а четырьмя годами позже в коллективной международной монографии [9] появилось утверждение о том, что наиболее перспективное ожидаемое развитие ННТ связано с нанокатализом. Под последним подразумевался новый предметный домен, относящийся одновременно и к ННТ, и к катализу [10].
Настоящая работа посвящена оценке этих прогнозов—ожиданий методами библиометрии [11], а именно посредством статистического анализа публикаций, в которых используется соответствующая научная терминология [12].
Хорошо известно, что методы библиометрии позволяют, применяя набор специальных индикаторов (см., например, [13]), идентифицировать появление новых исследовательских фронтов или предметных доменов еще на ранней стадии их формирования. В частности, возникновение в начале 1990-х гг. ННТ, ее имманентно мультидис-циплинарный характер и экспоненциальное развитие были очень быстро распознаны библиомет-рическими методами [14—19]. Более того, эти методы позволили идентифицировать отдельные предметные домены ННТ, обладающей очень слож-
Количество
600
500
CAPlus
400
300
200 WoS
100 0 _i_i_i_i_i_i_i_i_ ............
СЛСЛСЛСЛСЛСЛОООООООООО^н^н^н
слслслслслсл ооооооооооооо
Рис. 1. Распределение по годам количества публикаций с термином "папоса1а1у818" (по данным БД САР1ш и
Количество
2000
1800
1600
CAPlus
1400
1200
1000 WoS
800
600
400
200 0 _i_i_i_i_i_i_i_ .........
СЛСЛСЛСЛСЛСЛОООООООООО^ч^ч^ч
СЛСЛСЛСЛСЛСЛООООООООООООО ^ч^ч^ч^ч^ч^чГЧСЧгЧгЧгЧгЧеЧгЧгЧеЧеЧеЧеЧ
Рис. 2. Распределение по годам числа авторов публикаций с термином "папоса1а1у818" (по данным БД САР1ш и Ш)8).
ной внутренней структурой, например, наномеди-цину [20, 21], нанобиотехнологию [22], нанобио-фармацевтику [23], наноэнергетику [24] и т.д.
Нанокатализ как домен ННТ библиометриче-скими методами до сих пор не изучался. В настоящей работе исследовано использование термина "нанокатализ" ("папоса1а1уз1з") в мировой научной литературе. В качестве основных библиомет-рических индикаторов мы использовали количество соответствующих публикаций, число их авторов и цитирований. Проанализированы также геолокация и тематическая принадлежность публикаций.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Термин "nanocatalysis" в научной литературе впервые использовал, не дав ему, однако, определения, Соморджаи в 1994 г. [6, 7]. В общем, под нанокатализом понимают катализ наночастица-
2
ми. В отсутствие общепринятого определения, выходящего за дефиницию "катализ наночастица-ми", большинство авторов пользуется, скорее, перечислением основных признаков, отличающих данное понятие от стандартного определения катализа (см., например, [6, 9, 10]). Поэтому в контексте ННТ нанокатализ целесообразно рассматривать как каталитическую активность веществ, которая контролируется размерными эффектами в нанометровом диапазоне, изучаемую с целью формирования катализаторов на атомарном уровне.
Из баз данных (БД) Chemical Abstracts Plus (CAPlus) на платформе SciFinder и Web of Science (WoS) на платформе Web of Knowledge по термину "nanocatalysis" в феврале 2013 г. были отобраны 2329 и 1834 документа соответственно. Различие в
' Неустоявшаяся научная терминология типична для ННТ в целом [19].
количестве документов связано с тем, что в БД САР1ш, в отличие от БД Шэ8, учитываются не только статьи, но и патенты, а также с различной номенклатурой источников и скоростью их реферирования.
Распределение найденных документов по годам показано на рис. 1. Хотя сам термин ретроспективно прослеживается до 1994 г., его активное использование началось не ранее 2001 г. Последующее возрастание количества соответствующих публикаций имеет экспоненциальный характер, что является одним из основных признаков формирования нового исследовательского фронта или предметного домена. В этом контексте примечательно, что в 2003—2007 гг., когда мировое количество публикаций, явно связанных с нанокатализом, не превышало примерно 30 в 2003 г. и 175 в 2007 г. (рис. 1), эксперты уже утверждали, что это наиболее перспективная область ННТ [8, 9].
Быстрое увеличение после 2001 г. числа авторов публикаций по нанокатализу (рис. 2) также согласуется с представлением о формировании нового предметного домена.
Распределение найденных публикаций по видам представлено в табл. 1. Большинство из них — журнальные статьи. Обращает на себя внимание большое количество обзоров (200 и 86 в БД САР1из и соответственно), объективно свидетельствующее о быстром научном развитии области. Количество патентных документов в БД САР1ш (164) составляет 8.9% от общего числа публикаций. Таким образом, количество обзоров по нанокатализу пока превышает число патентов, которые, как считается, отражают инновационный потенциал области. Следует отметить, что инновационные ожидания от ННТ в целом велики [2—4].
В табл. 2 показано распределение патентных документов по соответствующим патентным ведомствам. Видно, что преобладают американские,
международные (Patent Cooperation Treaty — PCT) и китайские документы. Россия, причем с большим отрывом, занимает лишь четвертую позицию.
Общая динамика регистрации патентов по годам представлена на рис. 3. По характеру она заметно отличается от динамики числа публикаций (рис. 1), особенно отчетливо это проявляется в выходе на плато после 2008 г. Однако для более детального анализа и выявления общих тенденций изученный временной интервал (2001—2012 гг.) слишком узок, а количество найденных патентов недостаточно велико.
Тем не менее можно сделать вывод о том, что в настоящее время в области нанокатализа фундаментальные исследования заметно превалируют над прикладными. Следует отметить, что запаздывание количества патентов по сравнению с числом журнальных публикаций типично для всех наукоемких технологий, особенно самых новых [25], в том числе и по соображениям коммерческой тайны. Даже в такой быстро развивающейся области как ННТ фундаментальные исследования и практическое применение их результатов разделены интервалом в несколько лет [26]. Более того, существует мнение, что время масштабного использования ННТ еще только наступает [27]. Тем не менее специалисты расценивают инновационные перспективы нанокатализа как исключительно высокие [28, 29].
Согласно обеим БД (табл. 3) в изданиях, специализирующихся на ННТ (содержащих в названии термин или префикс "нано"), было опубликовано менее 10% найденных журнальных статей. Несколько больше работ (12% по данным CAPlus и 17% по данным WoS) напечатано в журналах по катализу (табл. 4), тогда как основная их масса появилась в изданиях, не связанных напрямую ни с ННТ, ни с катализом. Подобная ситуация характерна для многих недавно возникших предметных доменов, с которыми, вследствие их новизны, еще не ассоциируются никакие специализированные журналы. Кроме того, это, по-видимому, означает также, что предметный домен "нанокатализ" имеет не узкоспециальный, а достаточно общий научный смысл.
Распределение найденных материалов по предметным областям и категориям в БД Wo
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.