Wanasayansi katika Taasisi ya Teknolojia ya Tokyo wameonyesha kuwa chembe chembe za oksidi ya shaba kwenye mizani ndogo ni vichocheo vyenye nguvu zaidi kuliko vile vilivyo kwenye nanoscale.Chembe ndogo hizi pia zinaweza kuchochea athari za oksidi za hidrokaboni zenye kunukia kwa ufanisi zaidi kuliko vichocheo vinavyotumika sasa katika tasnia.Utafiti huu unafungua njia ya utumiaji bora na mzuri zaidi wa hidrokaboni zenye kunukia, ambazo ni nyenzo muhimu kwa utafiti na tasnia.

Uchaguaji wa oksidi wa hidrokaboni ni muhimu katika athari nyingi za kemikali na michakato ya viwandani, na kwa hivyo, wanasayansi wamekuwa wakitafuta njia bora zaidi za kutekeleza oxidation hii.Nanoparticles za oksidi ya shaba (CunOx) zimepatikana kuwa muhimu kama kichocheo cha usindikaji wa hidrokaboni zenye kunukia, lakini jitihada za hata misombo yenye ufanisi zaidi imeendelea.

Katika siku za hivi majuzi, wanasayansi walitumia vichocheo bora vya msingi vya chuma vinavyojumuisha chembe katika kiwango kidogo cha nano.Katika kiwango hiki, chembe hupima chini ya nanometer na zinapowekwa kwenye substrates zinazofaa, zinaweza kutoa maeneo ya juu zaidi kuliko vichocheo vya nanoparticle ili kukuza utendakazi tena.

Katika mwelekeo huu, timu ya wanasayansi akiwemo Prof. Kimihisa Yamamoto na Dk. Makoto Tanabe kutoka Taasisi ya Teknolojia ya Tokyo (Tokyo Tech) walichunguza athari za kemikali zilizochochewa na CunOx subnanoparticles (SNPs) ili kutathmini utendaji wao katika uoksidishaji wa hidrokaboni zenye kunukia.CunOx SNP za saizi tatu maalum (zenye atomi 12, 28, na 60 za shaba) zilitolewa ndani ya mifumo inayofanana na miti inayoitwa dendrimers.Zikitumika kwenye substrate ya zirconia, ziliwekwa kwenye uoksidishaji wa aerobic wa kiwanja cha kikaboni na pete ya benzini yenye kunukia.

Picha ya elektroni ya X-ray (XPS) na taswira ya infrared (IR) zilitumika kuchanganua miundo ya SNP iliyosanisishwa, na matokeo yaliungwa mkono na hesabu za nadharia ya utendakazi (DFT).

Uchanganuzi wa XPS na hesabu za DFT ulifichua kuongezeka kwa ionicity ya vifungo vya oksijeni ya shaba (Cu-O) kadiri saizi ya SNP inavyopungua.Ugawanyiko huu wa dhamana ulikuwa mkubwa zaidi kuliko ule unaoonekana katika vifungo vingi vya Cu-O, na mgawanyiko mkubwa zaidi ulikuwa sababu ya kuimarishwa kwa shughuli za kichocheo za CunOx SNPs.

Tanabe na washiriki wa timu waliona kuwa CunOx SNPs ziliharakisha uoksidishaji wa vikundi vya CH3 vilivyounganishwa kwenye pete ya kunukia, na hivyo kusababisha uundaji wa bidhaa.Wakati kichocheo cha CunOx SNP haikutumiwa, hakuna bidhaa zilizoundwa.Kichocheo kilicho na CunOx SNP ndogo zaidi, Cu12Ox, kilikuwa na utendakazi bora zaidi wa kichocheo na kilidumu kwa muda mrefu zaidi.

Kama Tanabe anavyoeleza, "kuimarishwa kwa umoja wa vifungo vya Cu-O na kupungua kwa saizi ya CunOx SNPs huwezesha shughuli zao bora za kichocheo kwa vioksidishaji vya hidrokaboni."

Utafiti wao unaunga mkono hoja kwamba kuna uwezekano mkubwa wa kutumia SNP za oksidi ya shaba kama vichocheo katika matumizi ya viwandani."Utendaji wa kichocheo na utaratibu wa hizi CunOx SNP zilizosanisishwa zinazodhibitiwa kwa ukubwa ungekuwa bora zaidi kuliko zile za vichocheo bora vya chuma, ambavyo hutumiwa sana katika tasnia kwa sasa," Yamamoto anasema, akidokeza kile CunOx SNPs inaweza kufikia katika siku zijazo.

Nyenzo zinazotolewa na Taasisi ya Teknolojia ya Tokyo.Kumbuka: Maudhui yanaweza kuhaririwa kwa mtindo na urefu.

Pata habari za hivi punde za sayansi ukitumia majarida ya barua pepe ya ScienceDaily bila malipo, yanayosasishwa kila siku na kila wiki.Au tazama mipasho ya habari iliyosasishwa kila saa katika msomaji wako wa RSS:

Tuambie unachofikiria kuhusu ScienceDaily - tunakaribisha maoni chanya na hasi.Je, una matatizo yoyote ya kutumia tovuti?Maswali?