Vísindamenn við Tækniháskólann í Tókýó hafa sýnt fram á að koparoxíðagnir á undir-nanoskala eru öflugri hvatar en þær á nanóskala.Þessar subnanoparticles geta einnig hvatað oxunarhvörf arómatískra kolvetna mun áhrifaríkari en hvatar sem nú eru notaðir í iðnaði.Þessi rannsókn ryður brautina að betri og skilvirkari nýtingu arómatískra kolvetna, sem eru mikilvæg efni bæði fyrir rannsóknir og iðnað.

Sértæk oxun kolvetnis er mikilvæg í mörgum efnahvörfum og iðnaðarferlum og sem slík hafa vísindamenn verið að leita að skilvirkari leiðum til að framkvæma þessa oxun.Koparoxíð (CunOx) nanóagnir hafa reynst gagnlegar sem hvati til að vinna arómatísk kolvetni, en leitin að enn áhrifaríkari efnasamböndum hefur haldið áfram.

Undanfarið hafa vísindamenn notað hvata sem byggir á eðalmálmi sem samanstanda af ögnum á undir-nano stigi.Á þessu stigi mæla agnir minna en nanómetri og þegar þær eru settar á viðeigandi hvarfefni geta þær boðið upp á jafnvel hærra yfirborð en nanóagnahvatar til að stuðla að hvarfvirkni.

Í þessari þróun rannsakaði hópur vísindamanna, þar á meðal prófessor Kimihisa Yamamoto og Dr. Makoto Tanabe frá Tækniháskólanum í Tókýó (Tokyo Tech), efnahvörf sem hvötuð eru af CunOx subnanoparticles (SNPs) til að meta árangur þeirra við oxun arómatískra kolvetna.CunOx SNPs af þremur tilteknum stærðum (með 12, 28 og 60 koparatóm) voru framleidd innan trjálíkra ramma sem kallast dendrimerar.Þau voru studd á sirkon undirlagi, þau voru borin á loftháða oxun lífræns efnasambands með arómatískum bensenhring.

Röntgenljósrófsgreining (XPS) og innrauð litrófsgreining (IR) voru notuð til að greina uppbyggingu tilbúna SNP og niðurstöðurnar voru studdar með útreikningum á þéttleikavirknikenningunni (DFT).

XPS greiningin og DFT útreikningar leiddu í ljós vaxandi jónleika kopar-súrefnis (Cu-O) tenginna eftir því sem SNP stærð minnkaði.Þessi tengiskautun var meiri en sú sem sést í Cu-O tengjum í magni, og meiri skautunin var orsök aukinnar hvatavirkni CunOx SNPs.

Tanabe og liðsmenn tóku eftir því að CunOx SNPs flýttu fyrir oxun CH3 hópanna sem eru tengdir við arómatíska hringinn og leiddu þannig til myndunar afurða.Þegar CunOx SNP hvatinn var ekki notaður mynduðust engar vörur.Hvatinn með minnstu CunOx SNP, Cu12Ox, hafði besta hvatavirknina og reyndist langvarandi.

Eins og Tanabe útskýrir, "aukning á jónleika Cu-O tenginna með minnkandi stærð CunOx SNPs gerir betri hvatavirkni þeirra fyrir arómatískar kolvetnisoxanir."

Rannsóknir þeirra styðja þá fullyrðingu að það séu miklir möguleikar á að nota koparoxíð SNP sem hvata í iðnaði.„Hvarfavirkni og vélbúnaður þessara stærðstýrðu tilbúnu CunOx SNPs væri betri en eðalmálmhvata, sem eru oftast notaðir í iðnaði um þessar mundir,“ segir Yamamoto og gefur í skyn hvað CunOx SNPs geta náð í framtíðinni.

Efni frá Tokyo Institute of Technology.Athugið: Efni kann að vera breytt fyrir stíl og lengd.

Fáðu nýjustu vísindafréttir með ókeypis fréttabréfum ScienceDaily í tölvupósti, uppfærð daglega og vikulega.Eða skoðaðu uppfærða fréttastrauma á klukkutíma fresti í RSS lesandanum þínum:

Segðu okkur hvað þér finnst um ScienceDaily - við fögnum bæði jákvæðum og neikvæðum athugasemdum.Áttu í vandræðum með að nota síðuna?Spurningar?