طريقة جديدة لتحضير المحفزات من الجسيمات النانوية المعدنية

تُستخدم الجسيمات النانوية المعدنية الصغيرة كمحفزات في العديد من التفاعلات، بدءًا من التنقية الكيميائية وحتى إنتاج البوليمرات والوقود الحيوي. تعتمد فعالية نشاط هذه المحفزات في مثل هذه التفاعلات على الوجوه البلورية المعرضة للتفاعل

تُستخدم الجسيمات النانوية المعدنية الصغيرة كمحفزات في العديد من التفاعلات، بدءًا من التنقية الكيميائية وحتى إنتاج البوليمرات والوقود الحيوي. تعتمد فعالية نشاط هذه المحفزات في مثل هذه التفاعلات على الوجوه البلورية المعرضة للتفاعل.

ومع ذلك، فإن المحاولات السابقة لتصميم هذه الجسيمات النانوية عن طريق تغيير شكلها باءت بالفشل لأن الهياكل غير مستقرة وتعود إلى شكلها الأصلي.

الآن، اكتشف باحثون من معهد تحفيز معالجة الطاقة بجامعة نورث وسترن طريقة جديدة لإعداد الجسيمات النانوية المعدنية للتحفيز والتي تعد بزيادة الانتقائية والاستخدام لمجموعة واسعة من التفاعلات التحفيزية الحساسة للبنية. اكتشف الفريق بقيادة الباحث لورانس د. ماركس، أستاذ علوم وهندسة المواد، أن الجسيمات النانوية يمكن تشكيلها باستخدام البنية الداعمة للجسيم.

وقال الباحث الرئيسي: "بدلاً من محاولة هندسة الجسيمات النانوية، قمنا بتصميم الركيزة التي توضع عليها الجسيمات النانوية". "إنه يغير نوع الشعر المستعار المكشوف." ونشرت النتائج في مجلة رسائل نانو.

كان هذا الحل بمثابة نوع من الاكتشاف: فقد اكتشف الفريق الذي أعد عينات الجسيمات النانوية أنه لا يستطيع تغيير شكلها، وتحول إلى فهم ما كان يحدث بالضبط. واتضح للعلماء أن الفوقية - العلاقة المكانية بين موضع ذرات الجسيمات النانوية وموضع ذرات الركيزة - كانت عاملاً أكثر أهمية في التصميم مما كان يعتقد سابقًا.

ويختبر الفريق حاليًا الجسيمات النانوية في ممسحة تحفيزية، وتبدو النتائج الأولية واعدة، كما يشير الباحث. يبدو أن الجسيمات النانوية مستقرة بما يكفي للبقاء على قيد الحياة بسبب نشاطها المضني طويل الأمد كعامل محفز.

ويشير الباحث إلى أن "النتائج التي توصلنا إليها تفتح الباب أمام تطوير محفزات أفضل وأكثر كفاءة". "يمكن استخدام هذه الطريقة مع مجموعة متنوعة من الجسيمات النانوية المعدنية المختلفة. وهذا نهج مبتكر، وقد يكون له تأثير كبير على هذا المجال."

أخبار الدراسة