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. Тэрээр өөрийнх нь хэлснээр "мэргэжлийн дууны инженер"-ийн хувьд зөвхөн өөртөө үүсдэг урвалд төдийгүй шинэ урвалуудыг өдөөхөд 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 урвалаа чиглүүлэх катализатор зохион бүтээсэн бөгөөд энэ нь биелсэн. Жишээлбэл, зөв ​​катализаторыг сонгож, урвалын нөхцөлтэй туршилт хийснээр нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шоргоолжны хүчил, метанол эсвэл формальдегид болгон хувиргаж болно.
Конгийн арга барил нь Ланкастерын "нээлтэд суурилсан" арга барилтай сайн нийцдэг гэж хими, химийн биологийн (A&S) профессор, Конгийн факультетийн гишүүн Кайл Ланкастер хэлэв. "Ричард химийн шинж чанараа сайжруулахын тулд цагаан тугалга ашиглах санаатай байсан бөгөөд энэ нь миний зохиолд хэзээ ч байгаагүй" гэж Ланкастер хэлэв. "Энэ нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг илүү үнэ цэнэтэй зүйл болгон сонгомол хувиргах катализатор бөгөөд нүүрстөрөгчийн давхар исэл маш их муу хэвлэл мэдээллийн хэрэгслээр тархдаг."
Конг болон түүний хамтран ажиллагсад саяхан тодорхой нөхцөлд нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шоргоолжны хүчил болгон хувиргаж чаддаг системийг нээжээ.
"Бид одоогоор хамгийн сүүлийн үеийн урвалд орох чадварт ойртохгүй байгаа ч манай систем маш сайн тохируулгатай" гэж Конг хэлэв. "Тиймээс бид зарим катализаторууд яагаад бусдаасаа хурдан ажилладаг, зарим катализаторууд яагаад угаасаа илүү сайн болохыг илүү гүнзгий ойлгож эхэлж чадна. Бид катализаторуудын параметрүүдийг өөрчилж, эдгээр зүйлсийг юу хурдан ажиллуулдагийг ойлгохыг хичээж болно, учир нь тэд хурдан ажиллах тусам та молекулуудыг илүү хурдан үүсгэж чадна."
Кларманы тэтгэлэгт хөтөлбөрийн гишүүний хувьд Конг мөн усан замд нэвчдэг нийтлэг хор болох нитратуудыг хүрээлэн буй орчноос хоргүй бодис болгон хувиргахын тулд ажиллаж байгаа гэж тэр хэлэв.
Конг хөнгөн цагаан, цагаан тугалга зэрэг нийтлэг газрын металлуудыг катализатор болгон ашиглаж 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 эдгээр хоёр металл хоорондоо харилцан үйлчлэлцдэг катализаторыг хэрхэн хийхийг олж мэдэж байна" гэж Конг хэлэв. "Хүрээнд хоёр металл ашигласнаар бид хоёр металлын системээс ямар төрлийн урвал, сонирхолтой асуултуудыг гаргаж авах вэ?" "Химийн урвал уу?"
Конгийн хэлснээр шат нь эдгээр металлууд оршдог химийн орчин юм.
Сүүлийн 70 жилийн хугацаанд химийн хувиргалтыг хийхийн тулд ганц металлын төвийг ашиглах нь хэвийн үзэгдэл байсан боловч сүүлийн арван жилд салбарын химич нар химийн холбоотой эсвэл зэргэлдээ хоёр металлын хоорондох синергетик харилцан үйлчлэлийг судалж эхэлсэн бөгөөд Конг "Энэ нь танд илүү их эрх чөлөөний зэрэг өгдөг" гэж хэлэв.
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 чаддаг. Хоёр дахь металлын оршихуй нь эхний металлын шинж чанарт нөлөөлдөг.
"Хоёр металлын төвийн хооронд синергетик нөлөө гэж бидний нэрлэдэг зүйлийг та анзаарч эхэлж болно" гэж Конг хэлэв. "Биметалл катализын салбарт үнэхээр өвөрмөц, гайхалтай урвалууд гарч ирж эхэлж байна."
Конг металлууд молекул хэлбэрээр бие биетэйгээ хэрхэн холбогддог талаар тодорхойгүй байдал байсаар байгааг хэлэв. Тэрээр үр дүнгээс гадна химийн өөрийнх нь гоо үзэсгэлэнд догдолж байв. Конгийг рентген спектроскопийн чиглэлээр мэргэшүүлэхийн тулд Ланкастерын лабораторид авчирсан.
"Энэ бол симбиоз" гэж Ланкастер хэлэв. "Рентген спектроскопи нь Ричардт бүрхүүлийн доор юу байгааг, цагаан тугалгыг онцгой идэвхтэй, энэ химийн урвалд орох чадвартай болгосон зүйлийг ойлгоход тусалсан. Бид түүний шинэ салбарт нээгдсэн томоохон бүлгийн химийн талаарх өргөн мэдлэгээс ашиг хүртдэг."
Энэ бүхэн үндсэн хими, судалгаатай холбоотой бөгөөд энэ аргыг Нээлттэй Кларманы тэтгэлэгт хөтөлбөрийн тусламжтайгаар боломжтой болгосон гэж Конг хэлэв.
"Ихэвчлэн би лабораторид урвалыг удирдаж эсвэл компьютерын ард суугаад молекулыг дуурайж чаддаг" гэж тэр хэлэв. "Бид химийн идэвхжилийн талаар аль болох бүрэн дүр зургийг авахыг хичээж байна."