Tokio Texnologiya Instituti olimlari mis oksidi zarralari sub-nano-miqyosdagi zarrachalar nanoskalaga qaraganda kuchliroq katalizator ekanligini ko‘rsatdi.Ushbu subnanopartikullar, shuningdek, aromatik uglevodorodlarning oksidlanish reaktsiyalarini hozirda sanoatda qo'llaniladigan katalizatorlarga qaraganda ancha samaraliroq katalizlashi mumkin.Ushbu tadqiqot tadqiqot va sanoat uchun muhim materiallar bo'lgan aromatik uglevodorodlardan yaxshiroq va samaraliroq foydalanishga yo'l ochadi.

Uglevodorodlarning tanlab oksidlanishi ko'plab kimyoviy reaktsiyalar va sanoat jarayonlarida muhim ahamiyatga ega va shuning uchun olimlar bu oksidlanishni amalga oshirishning yanada samarali usullarini izlashdi.Mis oksidi (CunOx) nanozarralari aromatik uglevodorodlarni qayta ishlash uchun katalizator sifatida foydali deb topildi, ammo yanada samarali birikmalarni izlash davom etdi.

Yaqin o'tmishda olimlar sub-nano darajadagi zarrachalardan tashkil topgan qimmatbaho metallarga asoslangan katalizatorlarni qo'llashdi.Bu darajada, zarrachalar nanometrdan kamroq o'lchaydilar va tegishli substratlarga joylashtirilsa, reaktivlikni oshirish uchun nanozarracha katalizatorlaridan ham yuqori sirt maydonlarini taklif qilishlari mumkin.

Ushbu tendentsiyada, professor Kimihisa Yamamoto va Tokio Texnologiya Institutidan (Tokyo Tech) doktor Makoto Tanabeni o'z ichiga olgan olimlar guruhi aromatik uglevodorodlarning oksidlanishidagi samaradorligini baholash uchun CunOx subnanopartikullari (SNP) tomonidan katalizlangan kimyoviy reaktsiyalarni o'rgandilar.Uchta o'ziga xos o'lchamdagi CunOx SNPlari (12, 28 va 60 mis atomlari bilan) dendrimerlar deb ataladigan daraxtga o'xshash ramkalar ichida ishlab chiqarilgan.Zirkonli substratda qo'llab-quvvatlangan, ular aromatik benzol halqasi bilan organik birikmaning aerob oksidlanishiga qo'llanilgan.

Sintezlangan SNP tuzilmalarini tahlil qilish uchun rentgen fotoelektron spektroskopiyasi (XPS) va infraqizil spektroskopiya (IR) ishlatilgan va natijalar zichlik funktsional nazariyasi (DFT) hisob-kitoblari bilan tasdiqlangan.

XPS tahlili va DFT hisob-kitoblari mis-kislorod (Cu-O) aloqalarining ortib borayotgan ionligini aniqladi, chunki SNP hajmi kamaygan.Ushbu bog'lanishning qutblanishi ommaviy Cu-O aloqalarida ko'rinadiganidan kattaroq edi va katta qutblanish CunOx SNPlarining katalitik faolligi oshishiga sabab bo'ldi.

Tanabe va jamoa a'zolari CunOx SNPlari aromatik halqaga biriktirilgan CH3 guruhlarining oksidlanishini tezlashtirishini va shu bilan mahsulotlarning paydo bo'lishiga olib kelishini kuzatishdi.CunOx SNP katalizatori ishlatilmaganda, hech qanday mahsulot hosil bo'lmadi.Eng kichik CunOx SNP ga ega katalizator Cu12Ox eng yaxshi katalitik ko'rsatkichga ega bo'lib, o'zini eng uzoq davom etgani isbotladi.

Tanabe tushuntirganidek, "CunOx SNP hajmining pasayishi bilan Cu-O aloqalarining ionliligini oshirish ularning aromatik uglevodorod oksidlanishlari uchun yaxshiroq katalitik faolligini ta'minlaydi."

Ularning tadqiqotlari mis oksidi SNPlarini sanoat dasturlarida katalizator sifatida ishlatish uchun katta imkoniyatlar mavjudligi haqidagi bahsni qo'llab-quvvatlaydi."Ushbu o'lchamlari bilan boshqariladigan sintezlangan CunOx SNPlarining katalitik ishlashi va mexanizmi sanoatda eng ko'p qo'llaniladigan qimmatbaho metall katalizatorlarga qaraganda yaxshiroq bo'lar edi", dedi Yamamoto, CunOx SNPs kelajakda nimaga erishishi mumkinligiga ishora qiladi.

Tokio texnologiya instituti tomonidan taqdim etilgan materiallar.Eslatma: Tarkib uslub va uzunlikka qarab tahrirlanishi mumkin.

ScienceDaily-ning har kuni va har hafta yangilanib turadigan bepul elektron pochta xabarnomalari bilan so'nggi fan yangiliklarini oling.Yoki RSS o'quvchida soatlik yangilanadigan yangiliklar tasmalarini ko'ring:

ScienceDaily haqida fikringizni bildiring — biz ijobiy va salbiy sharhlarni qabul qilamiz.Saytdan foydalanishda muammolar bormi?Savollar?