อัญมณี

ตัวเร่งปฏิกิริยาเหล่านี้ทำจากโลหะมีค่าเป็นส่วนใหญ่ มีรูปร่างเหมือนอัญมณี แต่ละอนุภาคมีหน้าที่แตกต่างกัน 24 หน้าซึ่งนำเสนออะตอมที่พื้นผิวในลักษณะที่ทำให้พวกมันเร่งปฏิกิริยาได้มากกว่าที่มีในเชิงพาณิชย์ วิธีการนี้ใช้สารตั้งต้นที่เป็นโลหะพื้นฐาน และการใช้ความร้อนและการทำให้ธาตุที่ติดตามมีความเสถียร จะเปลี่ยนรูปร่างของพวกมันอย่างรวดเร็วให้เป็นโครงสร้างที่มีปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาสูง ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ เช่น เซลล์เชื้อเพลิง - แหล่งพลังงานสะอาดที่สำคัญ - พึ่งพาตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าว วิธีการนี้เป็นวิธีการทั่วไป การศึกษาแสดงให้เห็นว่ามันทำงานร่วมกับอนุภาคนาโนโมโนเมทัลลิก 5 อนุภาคและคลังอนุภาคนาโนไบเมทัลลิก 1 ชุด ซึ่งประกอบไปด้วยโลหะ 7 ชนิด ได้แก่ แพลทินัม โคบอลต์ และนิกเกิล Chad A. Mirkin, George B. Rathmann อัญมณี ศาสตราจารย์ด้านเคมีของ Weinberg College of Arts กล่าวว่า "โลหะมีค่าจำนวนมากเหล่านี้มีส่วนรับผิดชอบในการเร่งปฏิกิริยาการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่สำคัญที่สุดบางอย่างที่ใช้ในอุตสาหกรรมเคมี น้ำมัน และเซลล์เชื้อเพลิง" วิทยาศาสตร์ซึ่งเป็นผู้นำการวิจัย "เราไม่เพียงแต่สามารถเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นที่ต้องการในเชิงพาณิชย์เท่านั้น แต่เรายังสามารถนำตัวเร่งปฏิกิริยาเซลล์เชื้อเพลิงที่ใช้แล้วกลับมาใช้ใหม่ให้อยู่ในรูปแบบที่ใช้งานมากที่สุดได้ ตัวเร่งปฏิกิริยาจะค่อยๆ เสื่อมสภาพไปตามกาลเวลาและการเปลี่ยนแปลง ดังนั้นความจริงที่ว่าเราสามารถเรียกคืนและกระตุ้นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ทำจากวัสดุราคาแพงเหล่านี้ได้จึงเป็นสิ่งที่มีค่าอย่างยิ่ง "มิร์กิ้นกล่าว การศึกษาซึ่งมีทั้ง การจำลองและการทดลอง จะตีพิมพ์ในวารสารScience ในวันที่ 13 กันยายน ตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดใหม่นี้เรียกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาอนุภาคนาโนที่มีดัชนีด้านดัชนีสูง ซึ่งเป็นรูปแบบที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเร่งปฏิกิริยาเคมี ทีมของ Mirkin พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมของพวกเขานั้นเร็วกว่ารูปแบบดัชนีต่ำเชิงพาณิชย์ถึง 20 เท่าสำหรับปฏิกิริยาอิเล็กโทรออกซิเดชันของกรดฟอร์มิก (ขึ้นอยู่กับเนื้อหาของแพลทินัม) Chris Wolverton ผู้เขียนร่วมของการศึกษาและ Jerome B. Cohen ศาสตราจารย์ด้านวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์แห่ง Northwestern's McCormick School of Northwestern กล่าวว่า "ทองคำขาวในรูปแบบด้านดัชนีสูงนั้นแตกต่างและดีกว่าในรูปแบบอนุภาคนาโนอื่นๆ วิศวกรรม. "มันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับเคมี" Mirkin ซึ่งเป็นผู้อำนวยการสถาบันนาโนเทคโนโลยีนานาชาติแห่ง Northwestern กล่าวเสริม ทีมสหสาขาวิชาชีพของ Mirkin ยังรวมถึง Vinayak Dravid ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ด้านวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมของ Abraham Harris ที่ McCormick การเร่งปฏิกิริยาก่อให้เกิดมากกว่า 35% ของผลิตภัณฑ์มวลรวมภายในประเทศของโลก ตามข้อมูลของ American Chemistry Council ตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่สามารถสร้างขึ้นเป็นจำนวนมากโดยไม่ต้องใช้ลิแกนด์ ซึ่งอาจส่งผลต่อกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยา กระบวนการที่สามารถสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่และรีไซเคิลตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้แล้วนั้นรวดเร็วและปรับขนาดได้ Mirkin กล่าวว่าเทคโนโลยีนี้อาจอยู่ไม่ไกลจากการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ "เทคโนโลยีประเภทนี้พร้อมที่จะขยายขนาดและใช้กันอย่างแพร่หลายในชุมชนการเร่งปฏิกิริยา" เขากล่าว