Реаксияҳои кимиёвӣ дар атрофи мо ҳамеша рух медиҳанд — вақте ки шумо дар ин бора фикр мекунед, ин возеҳ аст, аммо чанд нафари мо ин корро ҳангоми ба кор андохтани мошин, ҷӯшонидани тухм ё пору кардани алафҳои худ анҷом медиҳанд?
Ричард Конг, коршиноси катализи кимиёвӣ, дар бораи реаксияҳои кимиёвӣ фикр мекард. Дар кори худ ҳамчун "танзимгари касбӣ", чунон ки худаш мегӯяд, ӯ на танҳо ба вокунишҳое, ки худ аз худ ба вуҷуд меоянд, балки ба муайян кардани вокунишҳои нав низ таваҷҷӯҳ дорад.
Ҳамчун як узви факултаи Кларман дар соҳаи химия ва биологияи химиявӣ дар Коллеҷи санъат ва илмҳо, Конг барои таҳияи катализаторҳое кор мекунад, ки аксуламалҳои кимиёвиро ба натиҷаҳои дилхоҳ мерасонанд ва маҳсулоти бехатар ва ҳатто арзиши иловашударо, аз ҷумла онҳоеро, ки метавонанд ба саломатии инсон таъсири мусбат расонанд, эҷод мекунанд. Чоршанбе.
Конг бо ишора ба ихроҷи гази карбон ҳангоми сӯзондани сӯзишвории истихроҷшаванда аз ҷониби мошинҳо гуфт: "Миқдори назарраси реаксияҳои кимиёвӣ бе кӯмак сурат мегиранд." "Аммо реаксияҳои мураккабтар ва мураккабтари кимиёвӣ ба таври худкор рух намедиҳанд. Дар ин ҷо катализи кимиёвӣ ба кор меояд."
Конг ва ҳамкоронаш катализаторҳоро барои идоракунии реаксияҳое, ки мехостанд ба амал оянд, таҳия карданд. Масалан, гази карбонро бо интихоби катализатори дуруст ва таҷриба кардан бо шароити реаксия ба кислотаи формик, метанол ё формальдегид табдил додан мумкин аст.
Ба гуфтаи Кайл Ланкастер, профессори химия ва биологияи кимиёвӣ (A&S) ва модератори Конг, равиши Конг бо равиши "кашфиётӣ"-и лабораторияи Ланкастер хуб мувофиқат мекунад. "Ричард идеяи истифодаи қалъагиро барои беҳтар кардани химияи худ дошт, ки ҳеҷ гоҳ дар сенарияи ман набуд", - гуфт Ланкастер. "Ӯ катализаторе дорад, ки метавонад гази карбонро, ки дар матбуот бисёр дар борааш сухан меравад, ба таври интихобӣ ба чизе арзишмандтар табдил диҳад."
Конг ва ҳамкоронаш ба наздикӣ системаеро кашф карданд, ки дар шароити муайян метавонад гази карбонро ба кислотаи формик табдил диҳад.
Конг гуфт: «Гарчанде ки мо ҳанӯз дар соҳаи вокуниш ба технологияҳои муосир пешрафта нестем, системаи мо хеле танзимшаванда аст». «Бо ин роҳ, мо метавонем амиқтар дарк кунем, ки чаро баъзе катализаторҳо нисбат ба дигарон тезтар кор мекунанд, чаро баъзе катализаторҳо аз ҷиҳати табиӣ беҳтаранд. Мо метавонем параметрҳои катализаторҳоро танзим кунем ва кӯшиш кунем, ки фаҳмем, ки чӣ ин чизҳоро тезтар кор мекунад, зеро ҳар қадар онҳо тезтар кор кунанд, ҳамон қадар беҳтар кор мекунанд, шумо метавонед молекулаҳоро ҳамон қадар тезтар эҷод кунед».
Ӯ гуфт, ки ҳамчун узви Кларман, Конг инчунин барои тоза кардани нитратҳо, як нурии маъмулӣ, ки ба таври заҳролуд ба роҳҳои обӣ ворид мешавад, аз муҳити зист ва табдил додани онҳо ба моддаҳои безарартар кор мекунад.
Конг бо истифода аз металлҳои дар замин мавҷудбуда, ба монанди алюминий ва қалъагӣ, ҳамчун катализаторҳо таҷриба гузаронд. Вай гуфт, ки ин металлҳо арзон, безарар ва дар қишри замин фаровонанд, аз ин рӯ истифодаи онҳо мушкилоти устуворӣ эҷод намекунад.
Конг гуфт: «Мо инчунин дар бораи чӣ гуна сохтани катализаторҳое кор карда истодаем, ки дар онҳо ду металл бо ҳамдигар ҳамкорӣ мекунанд». «Бо истифода аз ду металл дар як чаҳорчӯба, мо метавонем аз системаҳои биметаллӣ кадом реаксияҳо ва равандҳои ҷолиби кимиёвӣ ба даст орем?»
Конг гуфт, ки ҷангалҳо муҳити кимиёвӣ мебошанд, ки ин металлҳоро нигоҳ медоранд - онҳо барои кушодани потенсиали ин металлҳо барои иҷрои вазифаи худ муҳиманд, ҳамон тавре ки ба шумо либоси мувофиқ барои обу ҳаво лозим аст.
Дар тӯли 70 соли охир, стандарт истифодаи як маркази ягонаи металлӣ барои ноил шудан ба гузаришҳои кимиёвӣ буд, аммо дар даҳсолаи охир ё бештар аз он, химикҳо дар ин соҳа ба таҳқиқи пайвастагии ду металл, хоҳ аз ҷиҳати кимиёвӣ ва хоҳ дар наздикии наздик, шурӯъ карданд. Аввалан, Конг мегӯяд: "Ин ба шумо дараҷаҳои бештари озодӣ медиҳад."
Конг мегӯяд, ки ин катализаторҳои биметаллӣ ба химикҳо имкон медиҳанд, ки катализаторҳои металлиро дар асоси қувват ва заъфҳои онҳо муттаҳид кунанд. Масалан, маркази металле, ки ба субстратҳо суст пайваст мешавад, аммо пайвандҳоро хуб мешиканад, метавонад бо маркази дигари металле, ки пайвандҳоро суст мешиканад, аммо ба субстратҳо хуб пайваст мешавад, кор кунад. Мавҷудияти металли дуюм низ ба хосиятҳои металли аввал таъсир мерасонад.
Конг гуфт: "Шумо метавонед он чизеро, ки мо онро таъсири синергетикӣ байни ду маркази металлӣ меномем, ба даст оред." "Соҳаи катализи биметаллӣ аллакай ба нишон додани реаксияи воқеан беназир ва аҷиб шурӯъ кардааст."
Конг гуфт, ки дар бораи чӣ гуна пайваст шудани металлҳо ба якдигар дар пайвастагиҳои молекулавӣ то ҳол норавшаниҳои зиёде мавҷуданд. Ӯ аз зебоии худи химия ҳамон қадар ҳаяҷонзада буд, ки аз натиҷаҳо низ. Конгро барои таҷрибаашон дар спектроскопияи рентгенӣ ба Ланкастер Ланкастер оварданд.
«Ин як симбиоз аст», - гуфт Ланкастер. «Спектроскопияи рентгенӣ ба Ричард кӯмак кард, ки дарк кунад, ки дар паси парда чӣ рӯй дода истодааст ва чӣ чиз қалъагиро махсусан реактивӣ ва қодир ба ин реаксияи кимиёвӣ мегардонад. Мо аз дониши васеи ӯ дар бораи химияи гурӯҳҳои асосӣ баҳра бурдем, ки дарро барои гурӯҳ ба як соҳаи нав боз кард».
Конг мегӯяд, ки ҳамааш ба химияи асосӣ ва тадқиқот вобаста аст ва ин равиш тавассути стипендияи Open Klarman имконпазир аст.
«Дар як рӯзи маъмулӣ, ман метавонам реаксияҳоро дар лаборатория иҷро кунам ё дар назди компютере нишинам, ки молекулаҳоро тақлид мекунад», - гуфт ӯ. «Мо кӯшиш мекунем, ки то ҳадди имкон тасвири пурраи фаъолияти кимиёвӣ ба даст орем».