Tá sé léirithe ag eolaithe ag Institiúid Teicneolaíochta Tóiceo go bhfuil cáithníní ocsaíde copair ar an bhfo-nana-scála ina gcatalaíoch níos cumhachtaí ná iad siúd ar an nana-scála.Is féidir leis na fo-cháithníní seo imoibrithe ocsaídiúcháin hidreacarbóin aramatacha a chatalú i bhfad níos éifeachtaí ná na catalaíochí a úsáidtear i dtionscal faoi láthair.Réitíonn an staidéar seo an bealach chun úsáid níos fearr agus níos éifeachtaí a bhaint as hidreacarbóin aramatacha, ar ábhair thábhachtacha iad don taighde agus don tionscal araon.

Tá ocsaídiú roghnach hidreacarbóin tábhachtach i go leor imoibrithe ceimiceacha agus próisis thionsclaíocha, agus mar sin, tá eolaithe ag faire amach do bhealaí níos éifeachtaí chun an ocsaídiú seo a dhéanamh.Fuarthas nanacháithníní ocsaíd chopair (CunOx) úsáideach mar chatalaíoch chun hidreacarbóin aramatacha a phróiseáil, ach lean an tóir ar chomhdhúile níos éifeachtaí fós.

Le blianta beaga anuas, chuir eolaithe catalaíoch miotail uasal i bhfeidhm a chuimsíonn cáithníní ag an leibhéal fo-nana.Ag an leibhéal seo, tomhaiseann cáithníní níos lú ná nanaiméadar agus nuair a chuirtear ar fhoshraitheanna cuí iad, is féidir leo achair dromchla níos airde fós ná catalaíoch nana-cháithníní a thairiscint chun imoibríocht a chur chun cinn.

Sa treocht seo, rinne foireann eolaithe lena n-áirítear an tOllamh Kimihisa Yamamoto agus an Dr Makoto Tanabe ó Institiúid Teicneolaíochta Tóiceo (Tóiceo Tech) imscrúdú ar imoibrithe ceimiceacha arna gcatalú ag subnanoparticles CunOx (SNPanna) chun a gcuid feidhmíochta a mheas maidir le ocsaídiú hidreacarbóin aramatacha.Táirgeadh SNPanna CunOx de thrí mhéid shonracha (le 12, 28, agus 60 adamh copair) laistigh de chreataí cosúil le crann ar a dtugtar dendrimers.Le tacaíocht ar fhoshraith zirconia, cuireadh iad i bhfeidhm ar ocsaídiú aeróbach cumaisc orgánach le fáinne beinséin aramatacha.

Baineadh úsáid as speictreascópacht fótaleictreonach X-gha (XPS) agus speictreascópacht infridhearg (IR) chun anailís a dhéanamh ar struchtúir na SNPanna sintéiseithe, agus thacaigh ríomhanna teoiric feidhmiúlachta dlúis (DFT) leis na torthaí.

Léirigh anailís XPS agus ríomhaireachtaí DFT ianúlacht mhéadaitheach na mbannaí copair-ocsaigin (Cu-O) de réir mar a tháinig laghdú ar mhéid an SNP.Bhí an polarú bannaí seo níos mó ná mar a bhí le feiceáil i mbannaí Cu-O mórchóir, agus ba é an polarú níos mó ba chúis le gníomhaíocht chatalaíoch feabhsaithe na SNPanna CunOx.

Thug Tanabe agus baill na foirne faoi deara gur chuir na SNPanna CunOx dlús le ocsaídiú na ngrúpaí CH3 a bhí ceangailte leis an bhfáinne aramatach, rud a d'eascair foirmiú táirgí.Nuair nár úsáideadh catalaíoch CunOx SNP, níor foirmíodh aon táirgí.Bhí an fheidhmíocht chatalaíoch is fearr ag an gcatalaíoch leis na SNPanna CunOx is lú, Cu12Ox, agus bhí sé ar an gceann is faide buan.

Mar a mhíníonn Tanabe, “cuireann feabhsú ianúlacht na mbannaí Cu-O le laghdú ar mhéid na SNPanna CunOx a ngníomhaíocht chatalaíoch níos fearr le haghaidh ocsaídiúcháin hidreacarbóin aramatacha.”

Tacaíonn a gcuid taighde leis an áitiú go bhfuil acmhainn iontach ann chun SNPanna ocsaíd chopair a úsáid mar chatalaíoch in feidhmeanna tionsclaíochta.“Bheadh ​​​​feidhmíocht agus meicníocht chatalaíoch na SNPanna CunOx sintéiseithe méid-rialaithe seo níos fearr ná iad siúd a bhaineann le catalaíoch miotail uasal, a úsáidtear go coitianta i dtionscal faoi láthair,” a deir Yamamoto, ag moladh cad is féidir le SNPanna CunOx a bhaint amach sa todhchaí.

Ábhair ar fáil ag Institiúid Teicneolaíochta Tóiceo.Nóta: Is féidir ábhar a chur in eagar de réir stíle agus faid.

Faigh an nuacht eolaíochta is déanaí le nuachtlitreacha ríomhphoist saor in aisce ScienceDaily, nuashonraithe go laethúil agus go seachtainiúil.Nó féach ar fhothaí nuachta nuashonraithe in aghaidh na huaire i do léitheoir RSS:

Inis dúinn cad a cheapann tú faoi ScienceDaily - fáiltímid roimh thuairimí dearfacha agus diúltacha.An bhfuil aon fhadhb ag baint úsáide as an suíomh?Ceisteanna?