CO’nun CO2’ye Dönüşümü Artık Mümkün Hem de Tek Bir Metal Atomuyla!
Araştırmacılar, ilk kez, tek bir metal atomunun, karbon monoksitin, karbon dioksite dönüştürülmesinde bir katalizör olarak hareket ettiğini göstermişlerdir; bu, katalitik konvertörlerde yaygın olarak otomobil egzozundan gelen zararlı gazları gidermek için kullanılan kimyasal bir reaksiyondur. Araştırma, katalitik konvertör tasarımını geliştirebilir ve ayrıca hesaplama katalizleri alanında önemli etkilere sahiptir.
Washington State Üniversitesi ve styTufts Üniversitesi’nden araştırmacılar, ilk kez, tek bir metal atomunun, karbon monoksiti karbon dioksite dönüştüren bir katalizör olarak hareket edebildiğini gösterdi. Bu, katalitik konvertörlerde yaygın olarak otomobil egzozundan gelen zararlı gazları yok etmek için kullanılan kimyasal bir reaksiyondu.
Nature Catalysis dergisinde yayınlanmış olan araştırma, katalitik konvertör tasarımını geliştirebilir ve ayrıca hesaplama katalizörü alanında da önemli etkilere sahiptir.
Düşük Motor Sıcaklıklarının Üstesinden Gelmek
Motorlar daha verimli hale geldikçe, yanma sıcaklıkları daha düşük hale geldi ve katalitik konvertörlerin çalışmasını ve paradoksal olarak daha zararlı emisyonlar yaratmasını zorlaştı. Araba şirketleri, insan sağlığını korumayı amaçlayan katı emisyon standartlarını karşılamaya çalışmışlardır. Volkswagen, emisyon testlerini aldatmak için bir yazılım çözümü geliştirmekten suçlu bulundu.
Düşük sıcaklıkta katalizörler çalışırken, WSU’nun Voiland Kimya Mühendisliği ve Biyomühendislik Okulu’nda yardımcı doçent olan Jean-Sabin McEwen liderliğindeki araştırmacılar ve Tufts Üniversitesi’nde kimya profesörü olan Charles Sykes tek metal atomlarına ve yeteneklerine ilgi duyuyorlardı. Daha düşük sıcaklıklarda katalizör görevi görür.
McEwen, “Egzersinizdeki karbon monoksit ve nitrojen oksit gibi zararlı kimyasalların çoğu, motoru çalıştırırken yayılır” dedi. “Sıcaklık ne kadar düşük olursa, bu zararlı kimyasalları nötralize etmek de o kadar zorlaşır.”
Karbon Monoksitten, Karbondioksite
Araştırmacılar makalelerinde, reaksiyonun oda sıcaklığında bir bakır oksit desteği üzerinde tek platin atomlarıyla çalışabileceğini gösterdi. Tek platin atomu karbon monoksiti yerinde tutarken, bakır oksit oksijeni karbondioksite dönüştürmek için oksijen sağlar.
Sykes, “Bu, düşük sıcaklıkta çalışan katalitik konvertörlerin yeni nesil tasarımını yönlendirebilecek bir kıyaslama çalışmasıdır” dedi.
Katalitik konvertörlerin platin gibi nadir ve pahalı metaller kullanması nedeniyle, bu elementlerin tek atom seviyesine indirgenmesi maliyetleri de azaltabilir.
Araştırmaları, bilimsel dünyadaki uzun süredir devam eden bir tartışmayı, tek bir metal atomunun, düşük sıcaklıklarda karbon monoksitin karbon dioksite oksidasyonu için bir katalizör görevi görüp göremeyeceği veya böyle bir reaksiyonun bir atom kümesini gerektirip gerektirmediği konusundaki cevabını kesin olarak yanıtlıyor.
Kaynak: sciencedaily.com
