Wëssenschaftler um Tokyo Institute of Technology hu gewisen datt Kupferoxidpartikelen op der Ënner-Nanoskala méi mächteg Katalysatoren sinn wéi déi op der Nanoskala.Dës Subnanopartikele kënnen och d'Oxidatiounsreaktioune vun aromatesche Kuelewaasserstoffer vill méi effektiv katalyséieren wéi Katalysatoren déi aktuell an der Industrie benotzt ginn.Dës Etude mécht de Wee fir eng besser a méi effizient Notzung vun aromatesche Kuelewaasserstoffer, déi wichteg Materialien fir béid Fuerschung an Industrie sinn.

Déi selektiv Oxidatioun vu Kuelewaasserstoffer ass wichteg a ville chemesche Reaktiounen an industrielle Prozesser, an als solch hunn d'Wëssenschaftler op der Sich no méi effiziente Weeër fir dës Oxidatioun auszeféieren.Kupferoxid (CunOx) Nanopartikele goufen als Katalysator nëtzlech fonnt fir aromatesch Kuelewaasserstoffer ze veraarbecht, awer d'Sich no nach méi effektiv Verbindungen ass weidergaang.

An der rezenter Vergaangenheet hunn d'Wëssenschaftler Edelmetall-baséiert Katalysatoren applizéiert, déi aus Partikelen um Sub-Nano Niveau besteet.Op dësem Niveau moosse Partikel manner wéi en Nanometer a wa se op passenden Substrate plazéiert sinn, kënne se nach méi héich Uewerflächefläche bidden wéi Nanopartikel Katalysatoren fir d'Reaktivitéit ze förderen.

An dësem Trend huet e Team vu Wëssenschaftler dorënner Prof Kimihisa Yamamoto an Dr Makoto Tanabe vum Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) chemesch Reaktiounen ënnersicht, katalyséiert vu CunOx Subnanopartikelen (SNPs) fir hir Leeschtung an der Oxidatioun vun aromatesche Kuelewaasserstoffer ze evaluéieren.CunOx SNPs vun dräi spezifesche Gréissten (mat 12, 28, a 60 Kupferatome) goufen bannent Bamähnleche Kaderen genannt Dendrimer produzéiert.Ënnerstëtzt op engem Zirkoniumsubstrat, si goufen op d'aerobe Oxidatioun vun enger organescher Verbindung mat engem aromatesche Benzenring applizéiert.

Röntgen-Photoelektron-Spektroskopie (XPS) an Infrarout-Spektroskopie (IR) goufen benotzt fir de synthetiséierte SNP-Strukturen ze analyséieren, an d'Resultater goufen duerch Dichtfunktionalitéitstheorie (DFT) Berechnungen ënnerstëtzt.

D'XPS Analyse an DFT Berechnungen hunn d'Erhéijung vun der Ionizitéit vun de Kupfer-Sauerstoff (Cu-O) Obligatiounen opgedeckt wéi d'SNP Gréisst erofgaang ass.Dës Bindungspolariséierung war méi grouss wéi déi a Bulk Cu-O Bindungen gesi, an déi méi grouss Polariséierung war d'Ursaach vun der verstäerkter katalytescher Aktivitéit vun de CunOx SNPs.

Tanabe an d'Teammemberen hunn observéiert datt d'CunOx SNPs d'Oxidatioun vun den CH3 Gruppen, déi un den aromatesche Ring verbonne sinn, beschleunegt hunn, doduerch zu der Bildung vu Produkter gefouert.Wann de CunOx SNP Katalysator net benotzt gouf, goufe keng Produkter geformt.De Katalysator mat de klengste CunOx SNPs, Cu12Ox, hat déi bescht katalytesch Leeschtung an huet sech als déi längst dauerhaft bewisen.

Wéi Tanabe erkläert, "d'Verbesserung vun der Ionizitéit vun de Cu-O Bindungen mat enger Ofsenkung vun der Gréisst vun de CunOx SNPs erméiglecht hir besser katalytesch Aktivitéit fir aromatesch Kuelewaasserstoffoxidatiounen."

Hir Fuerschung ënnerstëtzt d'Behaaptung datt et e grousst Potenzial ass fir Kupferoxid SNPs als Katalysatoren an industriellen Uwendungen ze benotzen."D'katalytesch Leeschtung an de Mechanismus vun dëse Gréisst-kontrolléiert synthetiséierte CunOx SNPs wier besser wéi déi vun Adelmetall Katalysatoren, déi am Moment am meeschten an der Industrie benotzt ginn", seet de Yamamoto, a weist op wat CunOx SNPs an der Zukunft erreechen kënnen.

Material gëtt vum Tokyo Institute of Technology geliwwert.Notiz: Inhalt kann fir Stil a Längt geännert ginn.

Kritt déi lescht Wëssenschaftsnoriichten mat ScienceDaily gratis E-Mail Newslettere, all Dag a wëchentlech aktualiséiert.Oder kuckt all Stonn aktualiséiert Newsfeeds an Ärem RSS Lieser:

Sot eis wat Dir vun ScienceDaily denkt - mir begréissen souwuel positiv wéi negativ Kommentarer.Hutt Dir Problemer mam Site ze benotzen?Froen?