I scientisti di l'Istitutu di Tecnulugia di Tokyo anu dimustratu chì e particelle d'ossidu di cobre in a sub-nanoscale sò catalizzatori più putenti cà quelli in a nanoscala.Queste subnanoparticuli ponu ancu catalizà e reazzioni d'ossidazione di l'idrocarburi aromatichi assai più efficace chì i catalizzatori attualmente usati in l'industria.Stu studiu apre a strada per una utilizazione megliu è più efficiente di l'idrocarburi aromatici, chì sò materiali impurtanti per a ricerca è l'industria.

L'ossidazione selettiva di l'idrocarburi hè impurtante in parechje reazzioni chimichi è prucessi industriali, è per quessa, i scientisti anu cercatu modi più efficaci per realizà sta oxidazione.Nanoparticuli di l'ossidu di cobre (CunOx) sò stati trovati utili com'è un catalizatore per u processu di l'idrocarburi aromatichi, ma a ricerca di composti ancu più efficaci hà cuntinuatu.

In u passatu ricenti, i scientisti anu appiicatu catalizzatori basati in metalli nobili cumpresi particeddi à u livellu sub-nano.À questu livellu, i particeddi misuranu menu di un nanometru è quandu sò posti nantu à sustrati appropritati, ponu offre ancu superfici superficiali più altu ch'è i catalizzatori di nanoparticule per prumove a reattività.

In questa tendenza, una squadra di scientisti cumpresi u prufessore Kimihisa Yamamoto è u duttore Makoto Tanabe da l'Istitutu di Tecnulugia di Tokyo (Tokyo Tech) anu investigatu reazzione chimica catalizzata da subnanoparticuli CunOx (SNP) per evaluà u so rendimentu in l'ossidazione di l'idrocarburi aromatici.CunOx SNPs di trè dimensioni specifiche (cù 12, 28 è 60 atomi di cobre) sò stati pruduciuti in strutture simili à l'arburi chjamati dendrimeri.Supportatu nantu à un sustrato di zirconia, sò stati appiicati à l'oxidazione aerobica di un compostu organicu cù un anellu di benzene aromaticu.

A spettroscopia di fotoelettroni di raghji X (XPS) è a spettroscopia infrared (IR) sò state aduprate per analizà e strutture di SNP sintetizzati, è i risultati sò stati supportati da i calculi di a teoria di a funziunalità di densità (DFT).

L'analisi XPS è i calculi DFT anu revelatu una ionicità crescente di i ligami di rame-ossigenu (Cu-O) cum'è a dimensione SNP diminuite.Questa polarizazione di u ligame era più grande di quella vista in i legami Cu-O bulk, è a polarizazione più grande era a causa di l'attività catalitica aumentata di l'SNP CunOx.

Tanabe è i membri di l'equipa anu osservatu chì i CunOx SNP acceleranu l'ossidazione di i gruppi CH3 attaccati à l'anellu aromaticu, purtendu cusì à a furmazione di prudutti.Quandu u catalizzatore CunOx SNP ùn hè micca utilizatu, ùn sò micca furmatu prudutti.U catalizzatore cù i SNP CunOx più chjuchi, Cu12Ox, hà avutu u megliu rendimentu cataliticu è dimustratu per esse u più longu.

Cume spiega Tanabe, "l'aumentu di l'ionicità di i legami Cu-O cù a diminuzione di a dimensione di i CunOx SNP permette a so attività catalitica megliu per l'ossidazioni di idrocarburi aromatici".

A so ricerca sustene l'affirmazioni chì ci hè un grande potenziale per l'usu di SNP d'ossidu di cobre cum'è catalizzatori in applicazioni industriali."A prestazione catalitica è u meccanismo di questi CunOx SNP sintetizzati cuntrullati da a dimensione seria megliu cà quelli di i catalizzatori di metalli nobili, chì sò più comunmente usati in l'industria attualmente", dice Yamamoto, insinuendu ciò chì i CunOx SNPs ponu ottene in u futuru.

Materiali furniti da l'Istitutu di Tecnulugia di Tokyo.Nota: U cuntenutu pò esse editatu per stile è durata.

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