ટોક્યો ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ટેક્નોલોજીના વૈજ્ઞાનિકોએ દર્શાવ્યું છે કે સબ-નેનોસ્કેલ પરના કોપર ઑક્સાઈડ કણો નેનોસ્કેલ પરના કણો કરતાં વધુ શક્તિશાળી ઉત્પ્રેરક છે.આ સબનેનોપાર્ટિકલ્સ એરોમેટિક હાઇડ્રોકાર્બનની ઓક્સિડેશન પ્રતિક્રિયાઓને ઉદ્યોગમાં હાલમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ઉત્પ્રેરક કરતાં વધુ અસરકારક રીતે ઉત્પ્રેરિત કરી શકે છે.આ અભ્યાસ સુગંધિત હાઇડ્રોકાર્બનના વધુ સારા અને વધુ કાર્યક્ષમ ઉપયોગ માટે માર્ગ મોકળો કરે છે, જે સંશોધન અને ઉદ્યોગ બંને માટે મહત્વપૂર્ણ સામગ્રી છે.

હાઇડ્રોકાર્બનનું પસંદગીયુક્ત ઓક્સિડેશન ઘણી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ અને ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓમાં મહત્વપૂર્ણ છે, અને જેમ કે, વૈજ્ઞાનિકો આ ઓક્સિડેશન હાથ ધરવા માટે વધુ કાર્યક્ષમ રીતોની શોધમાં છે.કોપર ઓક્સાઇડ (CunOx) નેનોપાર્ટિકલ્સ સુગંધિત હાઇડ્રોકાર્બનની પ્રક્રિયા માટે ઉત્પ્રેરક તરીકે ઉપયોગી જણાયા છે, પરંતુ હજુ પણ વધુ અસરકારક સંયોજનોની શોધ ચાલુ છે.

તાજેતરના ભૂતકાળમાં, વૈજ્ઞાનિકોએ પેટા નેનો સ્તરે કણો ધરાવતાં ઉમદા મેટલ-આધારિત ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ કર્યો હતો.આ સ્તરે, કણો નેનોમીટર કરતાં ઓછા માપે છે અને જ્યારે યોગ્ય સબસ્ટ્રેટ પર મૂકવામાં આવે છે, ત્યારે તેઓ પ્રતિક્રિયાશીલતાને પ્રોત્સાહન આપવા માટે નેનોપાર્ટિકલ ઉત્પ્રેરક કરતાં પણ ઊંચા સપાટી વિસ્તારો પ્રદાન કરી શકે છે.

આ વલણમાં, ટોક્યો ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ટેક્નોલોજી (ટોક્યો ટેક) ના પ્રો. કિમિહિસા યામામોટો અને ડૉ. માકોટો તાનાબે સહિત વૈજ્ઞાનિકોની એક ટીમે સુગંધિત હાઇડ્રોકાર્બનના ઓક્સિડેશનમાં તેમની કામગીરીનું મૂલ્યાંકન કરવા CunOx સબનેનોપાર્ટિકલ્સ (SNPs) દ્વારા ઉત્પ્રેરિત રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની તપાસ કરી.ત્રણ ચોક્કસ કદના CunOx SNPs (12, 28, અને 60 તાંબાના અણુઓ સાથે) ડેન્ડ્રીમર તરીકે ઓળખાતા વૃક્ષ જેવા ફ્રેમવર્કમાં ઉત્પન્ન થયા હતા.ઝિર્કોનિયા સબસ્ટ્રેટ પર આધારભૂત, તેઓ સુગંધિત બેન્ઝીન રિંગ સાથે કાર્બનિક સંયોજનના એરોબિક ઓક્સિડેશન પર લાગુ કરવામાં આવ્યા હતા.

એક્સ-રે ફોટોઈલેક્ટ્રોન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (XPS) અને ઈન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (IR) નો ઉપયોગ સંશ્લેષિત SNPs ની રચનાઓનું વિશ્લેષણ કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો અને પરિણામોને ઘનતા કાર્યક્ષમતા સિદ્ધાંત (DFT) ગણતરીઓ દ્વારા સમર્થન આપવામાં આવ્યું હતું.

XPS પૃથ્થકરણ અને DFT ગણતરીઓએ SNP કદમાં ઘટાડો થતાં કોપર-ઓક્સિજન (Cu-O) બોન્ડની વધતી જતી આયનીયતા જાહેર કરી.આ બોન્ડ ધ્રુવીકરણ જથ્થાબંધ Cu-O બોન્ડમાં જોવા મળતાં કરતાં વધારે હતું, અને વધુ ધ્રુવીકરણ CunOx SNPs ની ઉન્નત ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિનું કારણ હતું.

તાનાબે અને ટીમના સભ્યોએ અવલોકન કર્યું કે CunOx SNPs એ સુગંધિત રિંગ સાથે જોડાયેલા CH3 જૂથોના ઓક્સિડેશનને વેગ આપે છે, જેનાથી ઉત્પાદનોની રચના થાય છે.જ્યારે CunOx SNP ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો ન હતો, ત્યારે કોઈ ઉત્પાદનોની રચના કરવામાં આવી ન હતી.સૌથી નાના CunOx SNPs, Cu12Ox સાથે ઉત્પ્રેરક શ્રેષ્ઠ ઉત્પ્રેરક પ્રદર્શન ધરાવે છે અને તે સૌથી લાંબો સમય ચાલતું હોવાનું સાબિત થયું છે.

તાનાબે સમજાવે છે તેમ, "CunOx SNPs ના કદમાં ઘટાડા સાથે Cu-O બોન્ડની આયનીયતામાં વધારો, સુગંધિત હાઇડ્રોકાર્બન ઓક્સિડેશન માટે તેમની વધુ સારી ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિને સક્ષમ કરે છે."

તેમનું સંશોધન એ દલીલને સમર્થન આપે છે કે ઔદ્યોગિક કાર્યક્રમોમાં ઉત્પ્રેરક તરીકે કોપર ઓક્સાઇડ SNP નો ઉપયોગ કરવાની મોટી સંભાવના છે."આ કદ-નિયંત્રિત સંશ્લેષિત CunOx SNPs ની ઉત્પ્રેરક કામગીરી અને પદ્ધતિ ઉમદા મેટલ ઉત્પ્રેરક કરતાં વધુ સારી હશે, જે હાલમાં ઉદ્યોગમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે," યામામોટો કહે છે, ભવિષ્યમાં CunOx SNPs શું પ્રાપ્ત કરી શકે છે.

ટોક્યો ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ટેક્નોલોજી દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવેલ સામગ્રી.નોંધ: શૈલી અને લંબાઈ માટે સામગ્રી સંપાદિત થઈ શકે છે.

સાયન્સડેઇલીના મફત ઇમેઇલ ન્યૂઝલેટર્સ સાથે નવીનતમ વિજ્ઞાન સમાચાર મેળવો, દરરોજ અને સાપ્તાહિક અપડેટ થાય છે.અથવા તમારા RSS રીડરમાં કલાકદીઠ અપડેટેડ ન્યૂઝફીડ જુઓ:

તમે ScienceDaily વિશે શું વિચારો છો તે અમને જણાવો — અમે હકારાત્મક અને નકારાત્મક બંને ટિપ્પણીઓનું સ્વાગત કરીએ છીએ.સાઇટનો ઉપયોગ કરવામાં કોઈ સમસ્યા છે?પ્રશ્નો?