Ametal Katalizörlerin Hidrojen Molekülüne Parçalanması
Bor bileşikleri muhtemel kimyasal sentez uygulamalarının çeşitliliğini artırmaktadır.
Hidrojen (H2) son derece basit bir moleküldür ve henüz gelişmiş katalizörlerin geliştirilmesi sonucunda gittikçe önem kazanan değerli bir hammaddedir. Endüstriyel ve ticari olarak, gıda ve gübre imalatından tutun ham petrol çıkarma uygulamalarına kadar olan tüm yakıt hücrelerinde enerji kaynağı olarak kullanılmaktadır. Fakat asıl zorluk güçlü H-H bağlarının normal koşullarda parçalanma aşamasıdır. Goethe Üniversitesi’ndeki kimyagerler bor atomlarını ortak bir organik moleküle koyarak, hidrojenin aktivasyonu için yeni bir katalizör geliştirdiler. Angewandte Chemie dergisinde yayımlanan bu süreç sadece bir elektron kaynağı gerektiriyor ve bu sayede gelecekte geniş bir ölçekte kullanılabilecektir.
Hidrojen molekülünün yüksek enerji içeriği özel kararlı bir bağlanma durumu ile karşılaşır. 1897’de kimyasal reaksiyonlar için metallerin moleküllerin bölünmesi ve elementer hidrojenin kullanılması için uygun katalizörler olduğunu ilk kez keşfeden Paul Sabatier, 1912 yılında bu önemli keşfinden dolayı Nobel Kimya Ödülünü kazandı. Günümüzde çoğunlukla kullanılan hidrojenasyon katalizörleri nikel, paladyum, platin gibi toksik ve pahalı ağır metaller içerir. Sadece on yıl önce bor ve fosfor bileşiklerini temel alan ve karşılaştırılabilir reaksiyonlara izin veren metal olmayan (ametal) sistemler keşfedilmiştir.
Profesör Matthias’in doktora öğrencisi Esther von Grotthuss, sadece bor bileşenini gerektiren ametal stratejilerinin bir başka önemli basitleştirilmiş aşamasını geliştirmiştir.
Goethe Üniversitesi (Frankfurt) İnorganik ve Analitik Kimya Enstitüsünden Wagner: ‘’Bizim ihtiyacımız olan şey sadece bir elektron kaynağıdır. Bunun için laboratuvarda lityum veya potasyum kaynaklarını seçtik. Saha uygulamalarına geçildikçe, bunun elektrik akımı ile değiştirilmesi mümkün olacaktır.’’
Deneysel bulguların ötesinde hidrojen aktivasyonunun karmaşıklıklarını açıklamak için kuantum kimyasal hesaplamaları Goethe Üniversitesi’den (Frankfurt) Profesör Max Holthausen ile birlikte gerçekleştirilmiştir. Reaksiyon sürecinin ayrıntılı bilgisi, sistemin daha da geliştirilmesi için çok önemlidir. Bu sistemde amaç, yalnızca geçiş metallerinin uzun vadede değiştirilmesi değil, aynı zamanda geleneksel katalizörlerle mümkün olmayan reaksiyonların ortaya çıkarılmasını da sağlamaktır.
Frankfurt’taki kimyagerler, diğer elementler ile hidrojen bileşiklerinin kolay erişimine izin veren yer değiştirme reaksiyonlarının gelecek için umut verici olduğunu düşünüyorlar. Günümüzde pahalı ve potansiyel olarak tehlikeli süreçler, bu tür sentezler için kullanılmaktadır. Örneğin, silikon-hidrojen bileşiklerinin basitleştirilmiş üretimi, yarı iletken endüstrisi için son derece çekici olacaktır.
Kaynak : sciencedaily.com
Haberi Çeviren : Canan Kula
Üniversite : Hacetttepe Üniversitesi (Cranfield University Forensic Investigation Yüksek Lisans Öğrencisi)
Bölüm : Kimya Bölümü
Mail : canankula@gmail.com
Not : Haberlerin dergi yönetimi ile çevirene haber verilmeksizin yayınlanması, kopyalanması, kendi web sitenize eklenmesi kesinlikle yasaktır. Bir yerde yayınlamayı düşünenler iletisim@inovatifkimyadergisi.com adresine ve de haberi çeviren arkadaşımıza mail atarak durumu belirtmeleri gerekmektedir.
