Tokio Texnologiya İnstitutunun alimləri sub-nanoölçülü mis oksid hissəciklərinin nanoölçülülərə nisbətən daha güclü katalizator olduğunu sübut ediblər.Bu subnanohissəciklər həmçinin aromatik karbohidrogenlərin oksidləşmə reaksiyalarını hal-hazırda sənayedə istifadə olunan katalizatorlardan daha effektiv şəkildə katalizləyə bilir.Bu tədqiqat həm tədqiqat, həm də sənaye üçün vacib materiallar olan aromatik karbohidrogenlərin daha yaxşı və səmərəli istifadəsinə yol açır.

Karbohidrogenlərin seçici oksidləşməsi bir çox kimyəvi reaksiyalarda və sənaye proseslərində vacibdir və buna görə də elm adamları bu oksidləşməni həyata keçirməyin daha səmərəli yollarını axtarırdılar.Mis oksidi (CunOx) nanohissəcikləri aromatik karbohidrogenlərin emalı üçün katalizator kimi faydalı tapıldı, lakin daha effektiv birləşmələrin axtarışı davam etdi.

Yaxın keçmişdə elm adamları sub-nano səviyyədə hissəciklərdən ibarət nəcib metal əsaslı katalizatorlar tətbiq etdilər.Bu səviyyədə hissəciklər bir nanometrdən az ölçülür və müvafiq substratlara yerləşdirildikdə reaktivliyi artırmaq üçün nanohissəcik katalizatorlarından daha yüksək səth sahələri təklif edə bilərlər.

Bu tendensiyada, Tokio Texnologiya İnstitutundan (Tokyo Tech) professor Kimihisa Yamamoto və Dr. Makoto Tanabe də daxil olmaqla bir qrup elm adamı aromatik karbohidrogenlərin oksidləşməsində performanslarını qiymətləndirmək üçün CunOx subnanohissəcikləri (SNP) tərəfindən katalizləşdirilmiş kimyəvi reaksiyaları araşdırdılar.Üç xüsusi ölçüdə (12, 28 və 60 mis atomlu) CunOx SNP-ləri dendrimerlər adlanan ağaca bənzər çərçivələrdə istehsal edilmişdir.Zirkoniya substratında dəstəklənən, aromatik bir benzol halqası ilə üzvi birləşmənin aerob oksidləşməsinə tətbiq edildi.

Sintezləşdirilmiş SNP-lərin strukturlarını təhlil etmək üçün rentgen fotoelektron spektroskopiyasından (XPS) və infraqırmızı spektroskopiyadan (İR) istifadə edilmişdir və nəticələr sıxlıq funksionallıq nəzəriyyəsi (DFT) hesablamaları ilə dəstəklənmişdir.

XPS təhlili və DFT hesablamaları SNP ölçüsünün azalması ilə mis-oksigen (Cu-O) bağlarının artan ionluğunu aşkar etdi.Bu bağ qütbləşməsi toplu Cu-O bağlarında müşahidə ediləndən daha böyük idi və daha böyük qütbləşmə CunOx SNP-lərin gücləndirilmiş katalitik fəaliyyətinin səbəbi idi.

Tanabe və komanda üzvləri CunOx SNP-lərin aromatik halqaya bağlanmış CH3 qruplarının oksidləşməsini sürətləndirdiyini və bununla da məhsulların əmələ gəlməsinə səbəb olduğunu müşahidə etdilər.CunOx SNP katalizatoru istifadə edilmədikdə heç bir məhsul əmələ gəlmədi.Ən kiçik CunOx SNP-ləri olan Cu12Ox katalizatoru ən yaxşı katalitik performansa malik idi və ən uzunömürlü olduğunu sübut etdi.

Tanabe izah etdiyi kimi, "CunOx SNP-lərin ölçüsünün azalması ilə Cu-O bağlarının ionluğunun artırılması aromatik karbohidrogen oksidləşmələri üçün daha yaxşı katalitik fəaliyyətə imkan verir."

Onların araşdırmaları mis oksidi SNP-lərin sənaye tətbiqlərində katalizator kimi istifadə edilməsi üçün böyük potensialın olduğu iddiasını dəstəkləyir.Yamamoto, CunOx SNP-lərin gələcəkdə nəyə nail ola biləcəyinə işarə edərək, "Ölçüsü ilə idarə olunan sintez edilmiş bu CunOx SNP-lərin katalitik performansı və mexanizmi hazırda sənayedə ən çox istifadə olunan nəcib metal katalizatorlarınkından daha yaxşı olardı" deyir.

Materiallar Tokio Texnologiya İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir.Qeyd: Məzmun üslub və uzunluğa görə redaktə edilə bilər.

ScienceDaily-nin gündəlik və həftəlik yenilənən pulsuz e-poçt bülletenləri ilə ən son elm xəbərlərini əldə edin.Və ya RSS oxuyucunuzda saatlıq yenilənən xəbər lentlərinə baxın:

ScienceDaily haqqında nə düşündüyünüzü bizə bildirin — biz həm müsbət, həm də mənfi şərhləri alqışlayırıq.Saytdan istifadə ilə bağlı hər hansı problem var?Suallar?