Tokioko Teknologia Institutuko zientzialariek frogatu dute nanoeskalan dauden kobre oxidoaren partikulak nanoeskalan daudenak baino katalizatzaile indartsuagoak direla.Azpinanopartikula hauek hidrokarburo aromatikoen oxidazio-erreakzioak kataliza ditzakete gaur egun industrian erabiltzen diren katalizatzaileek baino askoz eraginkorrago.Ikerketa honek hidrokarburo aromatikoen erabilera hobea eta eraginkorragorako bidea zabaltzen du, material garrantzitsuak baitira bai ikerketarako bai industriarako.

Hidrokarburoen oxidazio selektiboa garrantzitsua da erreakzio kimiko eta prozesu industrial askotan, eta, horregatik, zientzialariak oxidazio hori burutzeko modu eraginkorragoak bilatzen ibili dira.Kobre oxidoa (CunOx) nanopartikulak hidrokarburo aromatikoak prozesatzeko katalizatzaile gisa baliagarriak izan dira, baina are konposatu eraginkorragoak bilatzen jarraitu du.

Iragan hurbilean, zientzialariek subnano mailan partikulaz osatutako metal nobleetan oinarritutako katalizatzaileak aplikatu zituzten.Maila honetan, partikulek nanometro bat baino gutxiago neurtzen dute eta substratu egokietan jartzen direnean, nanopartikulen katalizatzaileek baino azalera are handiagoak eskain ditzakete erreaktibitatea sustatzeko.

Joera horretan, Tokioko Teknologia Institutuko (Tokyo Tech) Kimihisa Yamamoto irakaslea eta Makoto Tanabe doktorea barne dauden zientzialari talde batek CunOx azpinanopartikulek (SNP) katalizatutako erreakzio kimikoak ikertu zituzten hidrokarburo aromatikoen oxidazioan duten errendimendua ebaluatzeko.Hiru tamaina espezifikoko CunOx SNPak (12, 28 eta 60 kobre atomoekin) dendrimero izeneko zuhaitz-itxurako esparruetan ekoitzi ziren.Zirkoniazko substratu batean euskarrituta, bentzeno eraztun aromatikoko konposatu organiko baten oxidazio aerobikoan aplikatu ziren.

X izpien fotoelektroiaren espektroskopia (XPS) eta infragorrien espektroskopia (IR) erabili ziren sintetizatutako SNPen egiturak aztertzeko, eta emaitzak dentsitate-funtzionalitatearen teoriaren (DFT) kalkuluen bidez onartzen ziren.

XPS analisiak eta DFT kalkuluek kobre-oxigeno (Cu-O) loturen ionikotasuna gero eta handiagoa erakutsi zuten SNP tamaina txikitu ahala.Lotura-polarizazio hau Cu-O loturetan ikusitakoa baino handiagoa izan zen, eta polarizazio handiagoa izan zen CunOx SNP-en jarduera katalitiko hobetuaren kausa.

Tanabek eta taldekideek ikusi zuten CunOx SNP-ek eraztun aromatikoari atxikitako CH3 taldeen oxidazioa bizkortu zutela, eta, ondorioz, produktuak sortu ziren.CunOx SNP katalizatzailea erabiltzen ez zenean, ez zen produkturik sortu.CunOx SNP txikieneko katalizatzaileak, Cu12Ox, errendimendu katalitiko onena izan zuen eta iraupen luzeena zela frogatu zuen.

Tanabek azaldu duenez, "Cu-O loturen ionikotasuna areagotzeak CunOx SNP-en tamaina gutxitzearekin batera, haien jarduera katalitiko hobea ahalbidetzen du hidrokarburo aromatikoen oxidazioetarako".

Haien ikerketek kobre oxidoaren SNPak katalizatzaile gisa aplikazio industrialetan erabiltzeko potentzial handia dagoela onartzen dute."Tamaina kontrolatutako CunOx SNP sintetizatu hauen errendimendu katalitikoa eta mekanismoa metal nobleen katalizatzaileena baino hobea izango litzateke, gaur egun industrian gehien erabiltzen direnak", esan du Yamamotok, CunOx SNPek etorkizunean lor dezaketena iradokiz.

Tokioko Teknologia Institutuak emandako materialak.Oharra: edukia estiloa eta luzera dela eta edita daiteke.

Jaso zientzia-albisteak ScienceDaily-ren doako posta elektronikoko buletinekin, egunero eta astero eguneratzen direnak.Edo ikusi orduko eguneratutako albisteak zure RSS irakurgailuan:

Esan iezaguzu zer iruditzen zaizun ScienceDaily-ri buruz; iruzkin positiboak zein negatiboak ongi etorriak ditugu.Arazorik al duzu webgunea erabiltzeko?Galderak?