Ix-xjentisti fl-Istitut tat-Teknoloġija ta 'Tokjo wrew li partiċelli ta' ossidu tar-ram fuq is-sub-nanoskala huma katalisti aktar qawwija minn dawk fuq in-nanoskala.Dawn is-subnanopartiċelli jistgħu wkoll jikkatalizzaw ir-reazzjonijiet ta 'ossidazzjoni ta' idrokarburi aromatiċi b'mod ferm aktar effettiv mill-katalisti użati bħalissa fl-industrija.Dan l-istudju jwitti t-triq għal utilizzazzjoni aħjar u aktar effiċjenti tal-idrokarburi aromatiċi, li huma materjali importanti kemm għar-riċerka kif ukoll għall-industrija.

L-ossidazzjoni selettiva tal-idrokarburi hija importanti f'ħafna reazzjonijiet kimiċi u proċessi industrijali, u bħala tali, ix-xjenzati kienu qed ifittxu modi aktar effiċjenti biex iwettqu din l-ossidazzjoni.In-nanopartiċelli ta 'l-ossidu tar-ram (CunOx) instabu utli bħala katalizzatur għall-ipproċessar ta' idrokarburi aromatiċi, iżda kompliet it-tfittxija ta 'komposti saħansitra aktar effettivi.

Fil-passat reċenti, ix-xjentisti applikaw katalisti bbażati fuq metall nobbli li jinkludu partiċelli fil-livell sub-nano.F'dan il-livell, il-partiċelli jkejlu inqas minn nanometru u meta jitqiegħdu fuq sottostrati xierqa, jistgħu joffru erjas tal-wiċċ saħansitra ogħla minn katalisti tan-nanopartiċelli biex jippromwovu reattività.

F'din it-tendenza, tim ta 'xjentisti inklużi Prof Kimihisa Yamamoto u Dr Makoto Tanabe minn Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) investigaw reazzjonijiet kimiċi katalizzati minn subnanopartiċelli CunOx (SNPs) biex jevalwaw il-prestazzjoni tagħhom fl-ossidazzjoni ta' idrokarburi aromatiċi.CunOx SNPs ta 'tliet daqsijiet speċifiċi (bi 12, 28, u 60 atomu tar-ram) ġew prodotti fi ħdan oqfsa bħal siġar imsejħa dendrimers.Appoġġjati fuq sottostrat taż-żirkonja, ġew applikati għall-ossidazzjoni aerobika ta 'kompost organiku b'ċirku tal-benżin aromatiku.

Spettroskopija tal-fotoelettroni tar-raġġi X (XPS) u spettroskopija infra-aħmar (IR) intużaw biex janalizzaw l-istrutturi tal-SNPs sintetizzati, u r-riżultati kienu appoġġjati minn kalkoli tat-teorija tal-funzjonalità tad-densità (DFT).

L-analiżi XPS u l-kalkoli tad-DFT wrew żieda fil-joniċità tar-rabtiet tar-ram-ossiġenu (Cu-O) hekk kif id-daqs SNP naqas.Din il-polarizzazzjoni tal-bonds kienet akbar minn dik li dehru f'bonds Cu-O bl-ingrossa, u l-polarizzazzjoni akbar kienet il-kawża tal-attività katalitika msaħħa tal-SNPs CunOx.

Tanabe u l-membri tat-tim osservaw li l-SNPs CunOx għaġġlu l-ossidazzjoni tal-gruppi CH3 imwaħħla maċ-ċirku aromatiku, u b'hekk wasslu għall-formazzjoni ta 'prodotti.Meta l-katalizzatur CunOx SNP ma ntużax, ma ġew iffurmati l-ebda prodotti.Il-katalizzatur bl-iżgħar CunOx SNPs, Cu12Ox, kellu l-aħjar prestazzjoni katalitika u wera li kien l-itwal li jdum.

Kif jispjega Tanabe, "it-titjib tal-joniċità tal-bonds Cu-O bi tnaqqis fid-daqs tal-SNPs CunOx jippermetti l-attività katalitika aħjar tagħhom għall-ossidazzjonijiet tal-idrokarburi aromatiċi."

Ir-riċerka tagħhom tappoġġja l-argument li hemm potenzjal kbir għall-użu ta 'SNPs ta' ossidu tar-ram bħala katalisti f'applikazzjonijiet industrijali."Il-prestazzjoni katalitika u l-mekkaniżmu ta 'dawn is-SNPs CunOx sintetizzati kkontrollati mid-daqs ikunu aħjar minn dawk ta' katalisti tal-metall nobbli, li huma l-aktar komunement użati fl-industrija fil-preżent," jgħid Yamamoto, li jagħti ħjiel għal dak li CunOx SNPs jistgħu jiksbu fil-futur.

Materjali pprovduti mill-Istitut tat-Teknoloġija ta 'Tokjo.Nota: Il-kontenut jista' jiġi editjat għall-istil u t-tul.

Ikseb l-aħħar aħbarijiet tax-xjenza bin-newsletters bl-email b'xejn ta' ScienceDaily, aġġornati kuljum u kull ġimgħa.Jew ara newsfeeds aġġornati kull siegħa fil-qarrej RSS tiegħek:

Għidilna x'taħseb dwar ScienceDaily — nilqgħu kemm kummenti pożittivi kif ukoll negattivi.Għandek xi problemi bl-użu tas-sit?Mistoqsijiet?