Токио технологиялык институтунун илимпоздору жез оксидинин бөлүкчөлөрү нано масштабдагыларга караганда күчтүүрөөк катализатор экенин көрсөтүштү.Бул субнанобөлүкчөлөр ошондой эле ароматтык углеводороддордун кычкылдануу реакцияларын азыркы учурда өнөр жайда колдонулган катализаторлорго караганда алда канча натыйжалуу катализдей алат.Бул изилдөө илим-изилдөө жана өнөр жай үчүн маанилүү материалдар болгон ароматтык углеводороддорду жакшыраак жана натыйжалуу пайдаланууга жол ачат.

Көмүр суутектердин тандалма кычкылдануусу көптөгөн химиялык реакцияларда жана өнөр жай процесстеринде маанилүү, ошондуктан окумуштуулар бул кычкылданууну ишке ашыруунун натыйжалуу жолдорун издеп келишкен.Жез кычкылы (CunOx) нанобөлүкчөлөрү жыпар жыттуу углеводороддорду иштетүү үчүн катализатор катары пайдалуу деп табылды, бирок андан да эффективдүү кошулмаларды издөө улантылды.

Жакында илимпоздор суб-нано деңгээлдеги бөлүкчөлөрдөн турган асыл металлга негизделген катализаторлорду колдонушкан.Бул деңгээлде бөлүкчөлөр нанометрден азыраак өлчөнөт жана тиешелүү субстраттарга жайгаштырылганда, реактивдүүлүккө көмөк көрсөтүү үчүн нанобөлүкчөлөрдүн катализаторлорунан да жогору беттик аймактарды сунуштай алышат.

Бул тенденцияда Токио технология институтунан (Tokyo Tech) профессор Кимихиса Ямамото жана доктор Макото Танабе, анын ичинде илимпоздор тобу CunOx субнанобөлүкчөлөрү (SNPs) менен катализделген химиялык реакцияларды ароматтык углеводороддорду кычкылдандыруу процессинде баалоо үчүн изилдешти.Үч белгилүү өлчөмдөгү CunOx SNPs (12, 28 жана 60 жез атомдору менен) дендримерлер деп аталган дарак сымал алкактарда өндүрүлгөн.Циркония субстратында колдоого алынган, алар жыпар жыттуу бензол шакеги менен органикалык кошулманы аэробдук кычкылдантууга колдонулган.

Синтезделген SNP структураларын талдоо үчүн рентген фотоэлектрондук спектроскопия (XPS) жана инфракызыл спектроскопия (IR) колдонулган жана натыйжалар тыгыздык функционалдуулук теориясы (DFT) эсептөөлөрү менен колдоого алынган.

XPS анализи жана DFT эсептөөлөрү SNP өлчөмү азайган сайын жез-кычкылтек (Cu-O) байланыштарынын иондуулугу жогорулаганын көрсөттү.Бул байланыш поляризациясы жапырт Cu-O байланыштарындагыдан көбүрөөк болгон жана көбүрөөк поляризация CunOx SNPs каталитикалык активдүүлүгүнүн жогорулашына себеп болгон.

Танабе жана топтун мүчөлөрү CunOx SNPs жыпар жыттуу шакекчеге кошулган CH3 топторунун кычкылданышын тездетип, ошону менен продуктулардын пайда болушуна алып келерин байкашкан.CunOx SNP катализатору колдонулбаганда, эч кандай продуктылар пайда болгон эмес.Эң кичинекей CunOx SNPs менен катализатор Cu12Ox эң жакшы каталитикалык көрсөткүчкө ээ жана эң узак мөөнөттүү экенин далилдеди.

Танабе түшүндүргөндөй, "CunOx SNPs өлчөмүнүн азайышы менен Cu-O байланыштарынын иондуулугун жогорулатуу алардын ароматтык углеводороддун кычкылдануусу үчүн каталитикалык активдүүлүгүн жакшыртат."

Алардын изилдөө өнөр жай колдонмолорунда катализатор катары жез кычкылы SNPs колдонуу үчүн зор мүмкүнчүлүктөр бар деген пикирди колдойт."Өлчөмү менен башкарылуучу синтезделген CunOx SNPтердин каталитикалык иштеши жана механизми азыркы учурда өнөр жайда эң көп колдонулган асыл металл катализаторлоруна караганда жакшыраак болмок" деди Ямамото, CunOx SNPs келечекте эмнеге жетише аларын кыйытып.

Токио технологиялык институту тарабынан берилген материалдар.Эскертүү: Мазмун стили жана узундугу боюнча түзөтүлүшү мүмкүн.

Күн сайын жана жума сайын жаңыртылган ScienceDaily'дин акысыз электрондук каттары менен акыркы илимий жаңылыктарды алыңыз.Же RSS окурманыңыздан саат сайын жаңыртылган жаңылыктарды көрүңүз:

ScienceDaily тууралуу оюңузду айтыңыз — биз оң жана терс пикирлерди кабыл алабыз.-сайтын колдонуу аркылуу ар кандай көйгөйлөр бар?Суроолор барбы?