Токиогийн Технологийн Хүрээлэнгийн эрдэмтэд дэд нано хэмжээст дэх зэсийн ислийн тоосонцор нь нано хэмжээстээс илүү хүчтэй катализатор болохыг харуулсан.Эдгээр дэд нано хэсгүүд нь үнэрт нүүрсустөрөгчийн исэлдэлтийн урвалыг одоо үйлдвэрт ашиглагдаж буй катализатороос хамаагүй илүү үр дүнтэй катализатор болгож чаддаг.Энэхүү судалгаа нь судалгаа, үйлдвэрлэлийн чухал материал болох үнэрт нүүрсустөрөгчийг илүү сайн, үр ашигтай ашиглах замыг нээж өгч байна.

Нүүрс устөрөгчийн сонгомол исэлдэлт нь олон химийн урвал, үйлдвэрлэлийн процесст чухал үүрэг гүйцэтгэдэг тул эрдэмтэд энэхүү исэлдэлтийг хийх илүү үр дүнтэй арга замыг эрэлхийлсээр ирсэн.Зэсийн исэл (CunOx) нано хэсгүүд нь анхилуун үнэрт нүүрсустөрөгчийг боловсруулах катализатор болох нь тогтоогдсон боловч илүү үр дүнтэй нэгдлүүдийн эрэл хайгуул үргэлжилсээр байна.

Эрдэмтэд сүүлийн үед дэд нано түвшний тоосонцороос бүрдэх үнэт металлын катализаторыг ашигласан.Энэ түвшинд тоосонцор нь нанометрээс бага хэмжээтэй байдаг ба тохирох субстрат дээр байрлуулсан тохиолдолд реактив байдлыг дэмжихийн тулд нано бөөмсийн катализатороос ч илүү өндөр гадаргууг санал болгож чадна.

Энэ чиг хандлагад Токиогийн Технологийн Хүрээлэнгийн (Токио Технологийн) профессор Кимихиса Ямамото, Доктор Макото Танабе нар багтсан эрдэмтдийн баг анхилуун үнэрт нүүрсустөрөгчийн исэлдэлтийн үйл ажиллагааг үнэлэхийн тулд CunOx субнано бөөмс (SNPs)-ээр катализлагдсан химийн урвалуудыг судалжээ.Гурван тодорхой хэмжээтэй (12, 28, 60 зэсийн атомтай) CunOx SNP-ийг дендример гэж нэрлэгддэг мод шиг бүтэц дотор үйлдвэрлэсэн.Циркон субстрат дээр тулгуурлан тэдгээрийг үнэрт бензолын цагираг бүхий органик нэгдлүүдийн аэробик исэлдүүлэхэд хэрэглэсэн.

Синтезжүүлсэн SNP-ийн бүтцийг шинжлэхэд рентген фотоэлектрон спектроскопи (XPS) болон хэт улаан туяаны спектроскопи (IR) ашигласан бөгөөд үр дүнг нягтын функциональ онолын (DFT) тооцоогоор дэмжсэн.

XPS-ийн шинжилгээ болон DFT тооцоолол нь SNP-ийн хэмжээ багасах тусам зэс-хүчилтөрөгч (Cu-O) бондын ионжилт нэмэгдэж байгааг илрүүлсэн.Энэхүү бондын туйлшрал нь бөөн Cu-O бондоос илүү их байсан ба илүү их туйлшрал нь CunOx SNP-ийн катализаторын идэвхийг нэмэгдүүлсэн шалтгаан болсон.

Танабе болон багийн гишүүд CunOx SNP нь үнэрт цагирагт наалдсан CH3 бүлгүүдийн исэлдэлтийг хурдасгаж, улмаар бүтээгдэхүүн үүсэхэд хүргэдэг болохыг ажиглав.CunOx SNP катализаторыг ашиглаагүй үед ямар ч бүтээгдэхүүн үүссэнгүй.Хамгийн жижиг CunOx SNP-тэй Cu12Ox катализатор нь хамгийн сайн катализаторын гүйцэтгэлтэй байсан бөгөөд хамгийн удаан эдэлгээтэй байсан нь батлагдсан.

Танабегийн тайлбарласнаар "CunOx SNP-ийн хэмжээ багассанаар Cu-O бондын ионжуулагч чанарыг нэмэгдүүлэх нь үнэрт нүүрсустөрөгчийн исэлдэлтэд илүү сайн катализаторын идэвхийг бий болгодог."

Тэдний судалгаа нь зэсийн ислийн SNP-ийг үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд катализатор болгон ашиглах асар их боломж байгаа гэсэн маргааныг дэмжиж байна."Хэмжээгээр нь удирддаг нийлэгжүүлсэн CunOx SNP-ийн катализаторын үйл ажиллагаа, механизм нь одоогоор үйлдвэрлэлд хамгийн их ашиглагдаж байгаа үнэт металлын катализатороос илүү сайн байх болно" гэж Ямамото CunOx SNP-үүд ирээдүйд юунд хүрч болохыг санууллаа.

Токиогийн технологийн дээд сургуулиас гаргаж өгсөн материал.Жич: Агуулгыг загвар болон уртын дагуу засаж болно.

Шинжлэх ухааны хамгийн сүүлийн үеийн мэдээг ScienceDaily-ийн өдөр бүр болон долоо хоног бүр шинэчлэгддэг үнэгүй цахим шуудангийн товхимолоор аваарай.Эсвэл RSS уншигчдаа цаг тутам шинэчлэгдсэн мэдээний сувгийг үзэх боломжтой:

ScienceDaily-ийн талаар юу гэж бодож байгаагаа бидэнд хэлээрэй - бид эерэг болон сөрөг сэтгэгдлийг хүлээн авна.Сайтыг ашиглахад ямар нэгэн асуудал байна уу?Асуулт?