Metalsiz Katalizör Keşfi Biyoyakıt ve Fosil Yakıt Üretiminde Devrim Yaratabilir
Fotoğraf: Metalsiz, karbon bazlı yeni keşfedilen katalizör; biyo ve fosil yakıt, elektrokatalizörler ve yakıt hücreleri üretimini içeren bir çok endüstri için daha verimli ve daha ucuz olma potansiyeli sahiptir.
Amerika Enerji Bakanlığı’nın Ames Laboratuvarı’nda bulunan bilim insanları, bir çok endüstri için daha ucuz ve daha etkili olma potansiyeline sahip karbon bazlı, metalsiz bir katalizör keşfetti.
En temelinde, bu endüstri prosesleri hidrojen-hidrojen bağı, karbon-oksijen bağı e karbon-hidrojen bağı gibi aşırı güçlü kimyasal bağlar içermektedir. Bilindiği üzere bu prosesler; platinyum ve paladyum gibi doğal ortamda düşük miktarda bulunan ve çoğu pahalı olan kıymetli metaller ya da geçiş metalleri kullanılan katalizörlerle gerçekleştirilir.
Bilim insanları, katalitik aktivitesi büyük ölçüde etkilenen malzeme karbon yüzeyinde nitrojenin yerleştirilmesini sağlayan bir heterojen katalizör türü- (NACs) / Azot montajlı karbonlar- ile deneylerini yaptılar. Bilim insanları karbon yüzeyindeki N atomlarının ilk başta bir başka atomdan uzak olacağına inandılar çünkü N atomunun yakın yerleşimi termodinamik olarak kararsızdır. Ames Laboratuvarı’nda ekip, N atomu dağılımı ile NACs sentezi içi piroliz sıcaklığı ve öncü N atomlarını ilişkilendirdi ve Meta-kararlı N montajlarının tasarım tarafından üretilebileceğini keşfettiler, beklenmedik katalitik reaksiyon olduğunu ifade ettiler. Bu tip reaksiyonlar; aril eterlerin hidrojenolizini, etilbenzen ve tetrahidrokinolinin dehidrojenasyonunu ve ortak doymamış grupların ( keton, alken, alkil ve nitro grupları gibi) hidrojenlenmesini içerir. Daha fazlası, NACs katalizörleri tutarlı seçicilikle ve yüksek sıcaklık ve basınç altında hem sıvı faz hem de gaz fazı için aktivitesi güçlüdür.
Ames Laboratuvarı Yardımcı Bilim İnsanı Long Qi; NACs katalizörünün yüzeyinde nitrojenin nasıl dağıldığının önemli olduğunu keşfettiğini söylüyor.
Ames Laboratuvarı Bilim İnsanı Wenyu Huang ise” Keşif; bilim insanlarının daha komplike gerçekleştirebilen nitrojen montajlı katalizörlerin tasarlanmasını sağlamalı ve geçiş metalleri için ihtiyaç duymadan kimyasal dönüşümünü sorgulamalıdır.” diyor ve “Genel olarak bir çok farklı kimyasal dönüşüm ve endüstri türü için geçerlidir.” diyerek konuşmasını sonlandırıyor.
Kaynak: scitechdaily.com
