Yapay Fotosentez için Çok Hafif Bir Katalizör
Nanokimya ile makro yapılar buluşuyor: Çinli bilim adamlarının raporuna göre karbonitrat nano materyallerden görünür ışık altında su ayırma reaksiyonu için mükemmel bir katalizör olan makroskobik aerojel sentezlendi. Çalışma Angewandte Chemie dergisinde yayınlandı. Bu araştırma melamin türevi karbonitratların materyal özelliklerine yeni fırsatlar ekliyor.
Melamin formaldehit ile polimerleştirilerek daha dayanıklı bir yapıya dönüşebiliyor, aynı zamanda yoğuşturularak karbonitrat malzemelerinin nanoyapılarını oluşturuyor. Karbon ve nitrojenin bu yapısı, nitrojenin ekstra fonksiyonelliği ile grafenin bal peteği şeklindeki aktif ağını birleştiriyor. Bu nanoyapıları kararlı bir halde tutmak için yollar ararken, Fuzhou Üniversitesi, Çin’de Xinchen Wang ve ekibi, katalitik olarak yüksek derecede aktif ve kararlı, hafif bir material geliştirdi: bu materyal de yapay fotosentez için güzel sonuçlar veriyor ve ilginç yapısal ve elektronik özellikler taşıyor.
Aerojeller, su bulundurmayan jellerdir, yapılarında %99’a kadar hava vardır. Bu gözeneklilik onlara katalitik veya sensör uygulamalarında kullanılabilmek üzere yüksek yüzey alanı verir. Karbonitratlar çok ilginç nanoyapılı ve grafen benzeri özellikte ama nitrojen fonksiyonelliğinde oldukları için, onları kontrollü makroskopik yapılara dönüştürmek uzun zamandır aranmaktaydı. “CN, nitrojen içeren grup açısından zengin olduğu için, onun yapısal olarak protein ve ya biyolojik sistemlerdeki peptid benzeri davranışlara sahip olacağı bekleniyor.” diyor araştırma sahibi.
Arttırılmış yüzey alanı ve yüksek miktardaki katalitik bölge bu aerojelleri önemli fonksiyonlara sahip makroskopik malzemelere dönüştürüyor. Araştırmacılar nanoparçacıklara özgü parçacıklar arası fiziksel kuvvet uygulayarak ve karbonitrat nanoparçacıklarının kolloidal sulu çözeltisini hazırlayıp hidrojele yerleştirerek, ardından da bunu kararlı bir aerojele geleneksel dondurup kurutma teknolojisiyle dönüştürüyorlar. “Bu metodun seri üretim için geniş ölçekte kullanılabilme ve düşük maliyet gibi avantajları var” diyor araştırmacılar.
Böylece kimyasal ve fiziksel özellikleri nanodan makro boyuta kullanarak, araştırmacılar yeni, hafif, katalizör özellikleri olan bir malzeme oluşturdu. Melamin yapıtaşlarının bu geleceği parlak kullanımı yeni malzemelerin önemli geleceklerinin kanıtı.
Kaynak: sciencedaily.com
