Бидний эргэн тойронд химийн урвал байнга явагдаж байдаг - үүнийг бодоход илэрхий боловч бидний хэд нь машин асаах, өндөг чанах эсвэл зүлэгжүүлэлтээ бордох үед ийм урвалд ордог вэ?
Химийн катализын мэргэжилтэн Ричард Конг химийн урвалын талаар бодож байсан. Түүний хэлснээр "мэргэжлийн тохируулагч"-ын хувьд тэрээр зөвхөн өөрөө үүсдэг хариу урвалд төдийгүй шинэ хариу урвалыг тодорхойлоход сонирхолтой байдаг.
Урлаг, шинжлэх ухааны коллежийн хими, химийн биологийн чиглэлээр Кларманы тэтгэлэгт хөтөлбөрийн гишүүний хувьд Конг нь химийн урвалыг хүссэн үр дүнд хүргэх катализаторуудыг боловсруулах, хүний ​​эрүүл мэндэд эерэг нөлөө үзүүлэх аюулгүй, тэр ч байтугай нэмүү өртөг шингэсэн бүтээгдэхүүнүүдийг бий болгох чиглэлээр ажилладаг. Лхагва гараг.
"Химийн урвалын нэлээд хэсэг нь тусламжгүйгээр явагддаг" гэж Конг машинууд чулуужсан түлш шатаах үед нүүрстөрөгчийн давхар исэл ялгардаг тухай дурдав. "Гэхдээ илүү нарийн төвөгтэй, нарийн төвөгтэй химийн урвалууд автоматаар явагддаггүй. Энэ бол химийн катализийн үүрэг гүйцэтгэдэг газар юм."
Конг болон түүний хамтрагчид хүссэн урвалуудаа чиглүүлэх катализатор боловсруулсан. Жишээлбэл, зөв ​​катализаторыг сонгож, урвалын нөхцөлтэй туршилт хийснээр нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шоргоолжны хүчил, метанол эсвэл формальдегид болгон хувиргаж болно.
Хими, химийн биологийн профессор (A&S), Конгийн модератор Кайл Ланкастерын хэлснээр Конгийн арга барил нь Ланкастерын лабораторийн "нээлтэд суурилсан" арга барилтай сайн нийцэж байна. "Ричард химийн бодисоо сайжруулахын тулд цагаан тугалга ашиглах санаатай байсан бөгөөд энэ нь миний зохиолд хэзээ ч байгаагүй" гэж Ланкастер хэлэв. "Тэрээр хэвлэл мэдээллийн хэрэгслээр их яригддаг нүүрстөрөгчийн давхар ислийг илүү үнэ цэнэтэй зүйл болгон сонгон хувиргах катализатортой."
Конг болон түүний хамтран ажиллагсад саяхан тодорхой нөхцөлд нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шоргоолжны хүчил болгон хувиргаж чаддаг системийг нээжээ.
"Бид хариу үйлдэл үзүүлэх чадварын хувьд орчин үеийн түвшинд хүрээгүй байгаа ч манай систем маш их тохируулгатай" гэж Конг хэлэв. "Ийм байдлаар бид зарим катализаторууд яагаад бусдаасаа хурдан ажилладаг, зарим катализаторууд яагаад угаасаа илүү сайн болохыг илүү гүнзгий ойлгож эхлэх боломжтой. Бид катализаторын параметрүүдийг өөрчилж, эдгээр зүйлсийг юу хурдан ажиллуулдагийг ойлгохыг хичээж болно, учир нь тэд хурдан ажиллах тусам илүү сайн ажилладаг тул та молекулуудыг хурдан үүсгэж чадна."
Кларманы тэтгэлэгт хөтөлбөрийн гишүүний хувьд Конг мөн усан замд хортойгоор нэвчдэг нийтлэг бордоо болох нитратыг хүрээлэн буй орчноос зайлуулж, илүү хоргүй бодис болгохын тулд ажиллаж байгаа гэж тэр хэлэв.
Конг хөнгөн цагаан, цагаан тугалга зэрэг газрын хөрсөнд байдаг металлуудыг катализатор болгон ашиглах туршилт хийсэн. Эдгээр металлууд нь хямд, хоргүй бөгөөд дэлхийн царцдаст элбэг байдаг тул тэдгээрийг ашиглах нь тогтвортой байдлын асуудал үүсгэхгүй гэж тэр хэлэв.
"Бид мөн хоёр металл хоорондоо харилцан үйлчилдэг катализаторыг хэрхэн хийх талаар ажиллаж байна" гэж Конг хэлэв. "Нэг хүрээнд хоёр металл ашигласнаар бид хоёр металлын системээс ямар урвал, сонирхолтой химийн процессуудыг авч болох вэ?"
Ой мод бол эдгээр металлыг хадгалдаг химийн орчин бөгөөд цаг агаарт тохирсон хувцас хэрэгтэй байдагтай адил эдгээр металлын үүргээ гүйцэтгэх боломжийг нээхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг гэж Конг хэлэв.
Сүүлийн 70 жилийн хугацаанд химийн шилжилтийг хийхийн тулд ганц металлын төвийг ашиглах стандарт байсан боловч сүүлийн арван жилд салбарын химич нар хоёр металлын нэгдлийг химийн аргаар эсвэл ойрхон байдлаар судалж эхэлсэн. Нэгдүгээрт, Конг хэлэхдээ "Энэ нь танд илүү их эрх чөлөөний зэрэг өгдөг" гэжээ.
Эдгээр хоёр металлын катализаторууд нь химичдэд металл катализаторуудыг давуу болон сул талууд дээр нь үндэслэн нэгтгэх чадварыг олгодог гэж Конг хэлэв. Жишээлбэл, суурьтай муу холбогддог ч холбоог сайн тайлдаг металлын төв нь холбоог муу тайлдаг ч суурьтай сайн холбогддог өөр металлын төвтэй ажиллаж болно. Хоёр дахь металлын оршихуй нь эхний металлын шинж чанарт нөлөөлдөг.
"Хоёр металлын төвийн хооронд синергетик нөлөө гэж нэрлэдэг зүйлийг та анзаарч эхэлж болно" гэж Конг хэлэв. "Биметалл катализын салбар аль хэдийн үнэхээр өвөрмөц, гайхалтай урвалд орох чадварыг харуулж эхэлж байна."
Конг хэлэхдээ, молекулын нэгдлүүдэд металлууд хоорондоо хэрхэн холбогддог талаар олон тодорхойгүй зүйл байсаар байна гэжээ. Тэрээр үр дүнгээс гадна химийн өөрийнх нь гоо үзэсгэлэнд сэтгэл нь хөдөлж байв. Конгийг рентген спектроскопийн чиглэлээр мэргэшсэнийх нь төлөө Ланкастерын лабораторид авчирсан.
"Энэ бол симбиоз" гэж Ланкастер хэлэв. "Рентген спектроскопи нь Ричардт хөшигний ард юу болж байгааг, цагаан тугалганы онцгой урвалд ордог, энэ химийн урвалд орох чадвартай болгодог зүйлийг ойлгоход тусалсан. Бид түүний гол бүлгийн химийн талаарх өргөн мэдлэгээс ашиг хүртсэн бөгөөд энэ нь бүлгийн хувьд шинэ чиглэлд үүд хаалгыг нээсэн."
Энэ бүхэн үндсэн хими, судалгаанаас хамаардаг гэж Конг хэлээд энэ аргыг Open Klarman тэтгэлэгт хөтөлбөрийн ачаар боломжтой болгосон.
"Ердийн өдөр би лабораторид урвал явуулж эсвэл молекулуудыг дуурайлган компьютерын ард сууж болно" гэж тэр хэлэв. "Бид химийн идэвхжилийн талаар аль болох бүрэн дүр зургийг авахыг хичээж байна."