Пирӗн тавра яланах хими реакцийӗсем пулса пыраҫҫӗ — шухӑшласа пӑхсан, ку паллӑ, анчах эпир машинӑна ӗҫлеттернӗ чухне, ҫӑмарта вӗретнӗ чухне е газона удобрени панӑ чухне ҫакна миҫе ҫын тӑвать?
Хими катализӗн эксперчӗ Ричард Конг хими реакцийӗсем ҫинчен шухӑшланӑ. «Профессионаллӑ звукорежиссёр» ӗҫӗнче, хӑй калашле, ӑна хӑйӗнче мӗнле реакцисем сиксе тухни кӑна мар, ҫӗннисене провокацилесси те кӑсӑклантарать.
Ӳнерпе наука колледжӗнче химипе хими биологийӗн Кларман стипендиачӗ пулнӑ май, Конг хими реакцийӗсене кирлӗ результатсем патне илсе пыракан катализаторсем хатӗрлес енӗпе ӗҫлет, хӑрушсӑр та хушма хаклӑ продуктсем туса кӑларать, ҫав шутра ҫынна лайӑх витӗм кӳме пултараканнисене те. сывлӑх. Юн кун.
— Хими реакцийӗсен пысӑк пайӗ никам пулӑшмасӑрах пулса пырать, — терӗ Конг, машинӑсем ҫӗр айӗнчи ҫунтармалли япаласене ҫунтарнӑ чухне углекислӑ газ тухни ҫинчен асӑнса. — Анчах кӑткӑсрах та кӑткӑсрах хими реакцийӗсем хӑйсем тӗллӗн пулса пымаҫҫӗ, ҫакӑнта хими катализӗ ӗҫе кӗрет.
Конгпа унӑн ӗҫтешӗсем хӑйсем кирлӗ реакцие ертсе пыма катализатор шутласа кӑларнӑ, ҫапла пулса тухнӑ та. Сӑмахран, углекислӑ газа тӗрӗс катализатор суйласа илсе тата реакци условийӗсене сӑнаса пӑхса кӑткӑ кислоти, метанол е формальдегид туса хума пулать.
Конг меслечӗ Ланкастерӑн «уҫӑмлӑх ҫине никӗсленнӗ» меслечӗпе питӗ килӗшсе тӑрать, тенӗ Кайл Ланкастер, химипе хими биологийӗн профессорӗ (A&S) тата Конг факультечӗ. — Ричард хӑйӗн химине лайӑхлатма тӑхланпа усӑ курас шухӑш тытнӑ, анчах ку манӑн сценарире нихҫан та пулман, — терӗ Ланкастер. — Ку вӑл углекислӑ газа суйласа илсе мӗнле те пулин хаклӑрах япалана куҫармалли катализатор, ҫавӑнпа та углекислӑ газ ҫинчен нумай япӑх ҫыраҫҫӗ.
Конгпа унӑн ӗҫтешӗсем нумаях пулмасть хӑш-пӗр условисенче углекислӑ газа кӑткӑ кислотине куҫарма пултаракан тытӑм тупнӑ.
«Эпир хальхи вӑхӑтра ҫӗнӗ йышши реактивлӑх патне ҫывӑх мар пулин те, пирӗн тытӑм питӗ лайӑх настройка тума пултарать», — тенӗ Конг. «Ҫапла вара эпир хӑш-пӗр катализаторсем мӗншӗн ыттисенчен хӑвӑртрах ӗҫленине, мӗншӗн хӑш-пӗр катализаторсем хӑйсем тӗллӗн лайӑхрах пулнине тарӑнрах ӑнланма пуҫлама пултаратпӑр. Эпир катализаторсен параметрӗсене улӑштарма пултаратпӑр тата ҫав япаласем мӗн хӑвӑртрах ӗҫленине ӑнланма тӑрӑшатпӑр, мӗншӗн тесен вӗсем мӗн чухлӗ хӑвӑртрах ӗҫлеҫҫӗ, ҫавӑн чухлӗ лайӑхрах — молекулӑсем хӑвӑртрах тума пулать».
Кларман стипендиачӗ пулнӑ май, Конг нитратсене, шыв ҫулӗсене юхса кӗрекен ахаль наркӑмӑшсене, тавралӑхран сиенсӗр япала туса хурассипе те ӗҫлет, тет вӑл.
Конг катализаторсем вырӑнне ҫӗр ҫинчи ахаль металлсемпе, сӑмахран, алюминипе тата тӑхланпа, экспериментсем туса пӑхнӑ. Металлсем йӳнӗ, наркӑмӑшлӑ мар тата ҫӗр хуппинче нумай, ҫавӑнпа та вӗсемпе усӑ курни ҫирӗплӗх ыйтӑвӗсене кӑларса тӑратмӗ, терӗ вӑл.
— Эпир ҫавӑн пекех ҫак металлсенчен иккӗшӗ пӗр-пӗринпе хутшӑнакан катализаторсем мӗнле тумаллине те шутласа кӑларатпӑр, — терӗ Конг. «Каркара икӗ металлпа усӑ курса, эпир биметалл системисенчен мӗнле реакцисем тата интереслӗ ыйтусем илме пултаратпӑр?» — Хими реакцийӗ-и?
Конг шухӑшӗпе, ҫак металлсем пурӑнакан хими хутлӑхӗ — ҫурт-йӗр.
Юлашки 70 ҫул хушшинче хими трансформацийӗсене пурнӑҫлама пӗр металл центрӗпе усӑ курасси йӑлана кӗнӗ, анчах юлашки вунӑ ҫул хушшинче ҫак енӗпе ӗҫлекен химиксем икӗ хими енчен ҫыхӑннӑ е юнашар металл хушшинчи синергиллӗ хутшӑнусене тӗпчеме пуҫланӑ. — терӗ Конг, — ку сире ирӗклӗхӗн ытларах шайне парать.
Ҫак биметалл катализаторсем химиксене металл катализаторӗсене вӗсен вӑйӗпе вӑйсӑр енӗсене кура пӗрлештерме май параҫҫӗ, тет Конг. Сӑмахран, металл центрӗ, вӑл субстратпа япӑх ҫыхӑнать, анчах ҫыхӑнусене лайӑх татать, тепӗр металл центрӗпе ӗҫлеме пултарать, вӑл ҫыхӑнусене начар татать, анчах та субстратпа лайӑх ҫыхӑнать. Иккӗмӗш металл пурри те пӗрремӗш металлӑн пахалӑхӗсене витӗм кӳрет.
— Эсир икӗ металл центрӗ хушшинчи синергиллӗ эффекта курма пуҫлама пултаратӑр, — терӗ Конг. — Биметалл катализӗнче чӑннипех те хӑйне евӗрлӗ те асамлӑ реакцисем пулма пуҫларӗҫ.
Конг каланӑ тӑрӑх, металлсем пӗр-пӗринпе молекулӑллӑ формӑпа мӗнле ҫыхӑнни пирки халӗ те нумай иккӗленӳ пур. Ӑна хими илемӗ те, унӑн результачӗсем те ҫавӑн пекех хӗпӗртерӗҫ. Конга Ланкастер лабораторине рентген спектроскопийӗн ӑсталӑхӗшӗн илсе килнӗ.
— Ку симбиоз, — терӗ Ланкастер. — Рентген спектроскопийӗ Ричарда капот айӗнче мӗн пуррине тата мӗншӗн тӑхлан уйрӑмах реакциллӗ тата ҫак хими реакцине тума пултарнине ӑнланма пулӑшрӗ.
Пурте никӗс химипе тӗпчев ӗҫӗсем патне ҫитет, ҫак меслете Open Klarman Fellowship пулӑшнипе тума май килнӗ, терӗ Конг.
— Ытларах чухне эпӗ реакцие лабораторире е компьютер умӗнче ларса молекулӑна имитацилеме пултаратӑп, — терӗ вӑл. «Эпир хими ӗҫӗн тулли ӳкерчӗкне май килнӗ таран тума тӑрӑшатпӑр».