Tha luchd-saidheans aig Institiud Teicneòlais Tokyo air sealltainn gu bheil gràinean copair ocsaid air an fho-nanoscale nan catalpaitean nas cumhachdaiche na an fheadhainn air an nanoscale.Faodaidh na subnanoparticles sin cuideachd na h-ath-bhualaidhean oxidation de hydrocarbons cùbhraidh a bhrosnachadh fada nas èifeachdaiche na na catalysts a thathas a’ cleachdadh an-dràsta ann an gnìomhachas.Tha an sgrùdadh seo a’ fuasgladh na slighe gu cleachdadh nas fheàrr agus nas èifeachdaiche de hydrocarbons aromatic, a tha nan stuthan cudromach an dà chuid airson rannsachadh agus gnìomhachas.

Tha oxidation roghnach de hydrocarbons cudromach ann am mòran ath-bheachdan ceimigeach agus pròiseasan gnìomhachais, agus mar sin, tha luchd-saidheans air a bhith a’ coimhead airson dòighean nas èifeachdaiche gus an oxidation seo a dhèanamh.Chaidh nanoparticles copair ocsaid (CunOx) a lorg feumail mar inneal-brosnachaidh airson a bhith a’ giullachd hydrocarbons aromatic, ach lean a’ cheist mu choimeasgaidhean eadhon nas èifeachdaiche.

Anns an àm a dh’ fhalbh, chuir luchd-saidheans an sàs catalysts uasal stèidhichte air meatailt anns an robh gràineanan aig ìre fo-nano.Aig an ìre seo, bidh mìrean a’ tomhas nas lugha na nanometer agus nuair a thèid an cur air fo-stratan iomchaidh, faodaidh iad raointean uachdar eadhon nas àirde a thabhann na catalysts nanoparticle gus reactivity adhartachadh.

Anns a ’ghluasad seo, rinn sgioba de luchd-saidheans a’ toirt a-steach an t-Oll. Kimihisa Yamamoto agus an Dr Makoto Tanabe bho Institiùd Teicneòlais Tokyo (Tokyo Tech) sgrùdadh air ath-bheachdan ceimigeach air an catalachadh le CunOx subnanoparticles (SNPn) gus measadh a dhèanamh air an coileanadh ann an oxidation hydrocarbons aromatic.Chaidh CunOx SNPs de thrì meudan sònraichte (le 12, 28, agus 60 atoms copair) a thoirt a-mach taobh a-staigh frèaman coltach ri craobhan ris an canar dendrimers.Le taic air substrate zirconia, chaidh an cur an sàs ann an oxidation aerobic de todhar organach le fàinne benzene cùbhraidh.

Chaidh speactroscopaidh photoelectron X-ray (XPS) agus speactroscopaidh infridhearg (IR) a chleachdadh gus mion-sgrùdadh a dhèanamh air structaran SNPn co-cheangailte, agus fhuair na toraidhean taic bho àireamhachadh teòiridh gnìomhachd dùmhlachd (DFT).

Sheall mion-sgrùdadh XPS agus àireamhachadh DFT àrdachadh ionicity de na bannan copar-ocsaidean (Cu-O) mar a chaidh meud SNP sìos.Bha am polarachadh ceangail seo nas motha na bhathas a’ faicinn ann am mòr-bhannan Cu-O, agus b’ e am polarachadh nas motha a dh’ adhbharaich gnìomhachd catalaíoch leasaichte nan CunOx SNPs.

Mhothaich Tanabe agus buill na sgioba gun do chuir na CunOx SNPn suas oxidation nam buidhnean CH3 a bha ceangailte ris an fhàinne cùbhraidh, agus mar sin a’ leantainn gu cruthachadh thoraidhean.Nuair nach deach catalyst CunOx SNP a chleachdadh, cha deach toraidhean sam bith a chruthachadh.Bha an coileanadh catalytic as fheàrr aig an inneal leis na CunOx SNPn as lugha, Cu12Ox, agus b’ e seo an fheadhainn as fhaide a mhair.

Mar a tha Tanabe a’ mìneachadh, “tha àrdachadh ionicity nan bannan Cu-O le lùghdachadh ann am meud nan CunOx SNPn a’ comasachadh an gnìomhachd catalytach nas fheàrr airson oxidations hydrocarbon aromatic.”

Tha an rannsachadh aca a' cur taic ris a' bheachd gu bheil comas mòr ann SNPan copar ocsaid a chleachdadh mar luchd-brosnachaidh ann an cleachdadh tionnsgalach.“Bhiodh coileanadh catalytach agus uidheamachd nan SNPan CunOx synthesized seo fo smachd meud nas fheàrr na an fheadhainn aig catalysts meatailt uasal, a thathas a’ cleachdadh mar as trice ann an gnìomhachas an-dràsta, ”tha Yamamoto ag ràdh, a’ nochdadh dè as urrainn dha CunOx SNPs a choileanadh san àm ri teachd.

Stuthan air an toirt seachad le Institiùd Teicneòlais Tokyo.Nota: Faodar susbaint a dheasachadh airson stoidhle agus fad.

Faigh na naidheachdan saidheans as ùire le cuairt-litrichean post-d an-asgaidh ScienceDaily, air an ùrachadh gach latha agus gach seachdain.No thoir sùil air fiosan-naidheachd ùraichte gach uair anns an leughadair RSS agad:

Inns dhuinn dè do bheachd air ScienceDaily - tha sinn a’ cur fàilte air beachdan adhartach is àicheil.A bheil duilgheadas sam bith agad a bhith a’ cleachdadh na làraich?Ceistean?