Bilim Adamları, Ana Malzemelerdeki Katalizörleri Bir Şişeye Sıkıştırıyor
Fotoğraf : Termodinamik Pourbaix diyagramlarını kullanan bilim adamları, bir gemi gibi ana materyallerin içindeki katalizörleri bir şişeye sıkıştırabilirler. Jingwei Hou
Londra Kraliyet Mary Üniversitesi’nden bilim adamları, model gemilerin bir şişenin içinde açıldığı zamanki gibi, farklı konak malzemelerin en küçük gözeneklerinin içine katalizörler yerleştirmenin bir yolunu buldular.
Kimyasal reaksiyonları hızlandıran malzemeler olan katalizörler söz konusu olduğunda, hapsetme daha yüksek aktiviteye neden olabilir. Katalizde fonksiyon kaybını önlemek için anahtar olan parçacıkları iyi bir şekilde ayırır ve yüksek reaktif yüzeylerini korur.
Benzer şekilde, bir malzeme küçük bir alanda sıkıştırıldığında, elektronları her zamanki gibi hareket etmekte özgür değildir ve malzemenin ışık emisyonu rengi değişebilir bu da mikro lazerlerde kullanılabilir.
Bu strateji aynı zamanda, konuğun ve konağın ayrı ayrı şeyler yaptığı veya konuğun sınırlı olduğu için konağın ve konuğun arasındaki etkileşimlerin yeni özellikler üretebileceği çok işlevli malzemelerin olasılığını da ortaya koymaktadır.
Bu yaklaşımı göstermek için, araştırmacılar sünger gibi gözenekli nanomalzemeler kullandılar, ancak diğer moleküllerin sığabileceği yerlerde 1 nm cepler kullandılar. Bununla birlikte, bir nano gözenekli konağın içine reaktif katalizörlerin yüklenmesi zordur çünkü çoğu zaman reaksiyon koşulları konuyu tahrip edebilir.
Nature Communications’da yayınlanan çalışma, bu sorunların üstesinden gelmek için termodinamik kullanan bir konsept göstermektedir. Araştırmacılar, çeşitli reaksiyon koşulları altında konağın stabilitesini tahmin edebildiklerini anladılar.
Araştırma, Cambridge Üniversitesi, Dalian Kimyasal Fizik Enstitüsü (Çin Bilimler Akademisi), Singapur Ulusal Üniversitesi ve Yeni Güney Galler Üniversitesi ile yürütülmüştür.
Londra Kraliyet Mary Üniversitesi’nden baş araştırmacı Dr. Stoyan Smoukov, şöyle dedi: “Bu sistemdeki değişikliklerin diğer sistemlerde de görüldüğü gibi, sınırlandırmanın özellikleri değiştirebileceğine dair bazı fikirlerimiz vardı
Araştırmacılar, termodinamik diyagramları kullanarak Pourbaix Enabled Guest Synthesis (PEGS) adlı bir konsept geliştirdi; burada şartlar ve öncü bileşikler, konakçıları yok etmeyecek şekilde seçilebilir. Çok çeşitli yeni konuk / konukçu kombinasyonu bileşiklerinin nasıl hazırlanacağını gösteren bir eğitim sistemi içerirler.
Dalian Kimyasal Fizik Enstitüsü’nden (Çin Bilimler Akademisi) Profesör Qiang Fu, şunları ekledi: “Pratik bir bakış açısıyla, PEGS yaklaşımı, malzeme kimyasını, heterojen kataliz gibi uygulamalar için fonksiyonel malzemelerin tasarımına bağlar. Bu çalışmada PEGS yöntemiyle elde edilen sınırlı oksit nanoyapıları, gelişmiş oksit katalizörlerinin tasarımı için büyük öneme sahip olan gelişmiş katalitik performans gösterebilir. ”
Önde gelen yazarlardan biri olan Cambridge Üniversitesi’nden Tiesheng Wang şunları söyledi: “Yaklaşan etki çok büyük olabilir. Kuantum teorisi, atomdan atomaltı skalalardaki doğayı tarif ettiğinden, küçük ölçeklerde yeni sınırlı durumların elde edilmesine yardımcı olan çalışma kuantum dünyasını deneysel olarak keşfetmek için vakfa katkıda bulunabilir. ”
Kaynak : phys.org
