Ətrafımızda hər zaman kimyəvi reaksiyalar baş verir — düşündüyünüz zaman bu, aydındır, bəs maşını işə salanda, yumurta qaynadanda və ya çəmənliyi gübrələyəndə bunu edən neçə nəfərik?
Kimyəvi kataliz üzrə mütəxəssis Riçard Konq kimyəvi reaksiyalar haqqında düşünür. Özünün dediyi kimi, "peşəkar kökləyici" kimi işində o, təkcə öz-özünə yaranan reaksiyalarla deyil, həm də yeni reaksiyaların müəyyən edilməsi ilə maraqlanır.
İncəsənət və Elmlər Kollecində Kimya və Kimyəvi Biologiya üzrə Klarman təqaüdçüsü olaraq, Konq, kimyəvi reaksiyaları istənilən nəticələrə çatdıran katalizatorlar hazırlamaq, təhlükəsiz və hətta əlavə dəyərli məhsullar, o cümlədən insan sağlamlığına müsbət təsir göstərə bilən məhsullar yaratmaq üzərində işləyir. Çərşənbə.
Konq, avtomobillərin qazıntı yanacaqlarını yandırması zamanı karbon qazının ayrılmasına toxunaraq, "Kimyəvi reaksiyaların əhəmiyyətli bir hissəsi köməksiz baş verir" dedi. "Lakin daha mürəkkəb və mürəkkəb kimyəvi reaksiyalar avtomatik olaraq baş vermir. Kimyəvi kataliz burada rol oynayır."
Konq və həmkarları baş vermək istədikləri reaksiyaları idarə etmək üçün katalizatorlar hazırladılar. Məsələn, karbon qazı düzgün katalizator seçməklə və reaksiya şərtləri ilə təcrübə aparmaqla qarışqa turşusuna, metanola və ya formaldehidə çevrilə bilər.
Kimya və Kimyəvi Biologiya (A&S) professoru və Konqun moderatoru Kayl Lankasterin sözlərinə görə, Konqun yanaşması Lankasterin laboratoriyasının "kəşflərə əsaslanan" yanaşmasına çox uyğundur. Lankaster dedi: "Riçardın kimyasını yaxşılaşdırmaq üçün qalaydan istifadə etmək ideyası var idi, bu, mənim ssenarimdə heç vaxt yox idi. Onun mətbuatda çox danışılan karbon qazını selektiv şəkildə daha dəyərli bir şeyə çevirə bilən katalizatoru var."
Konq və əməkdaşları bu yaxınlarda müəyyən şərtlər altında karbon qazını qarışqa turşusuna çevirə bilən bir sistem kəşf etdilər.
Konq dedi: “Hələ ki, cavabdehlik baxımından ən müasir səviyyədə olmasaq da, sistemimiz yüksək dərəcədə fərdiləşdirilə bilər. Bu yolla, bəzi katalizatorların niyə digərlərindən daha sürətli işlədiyini, bəzi katalizatorların niyə mahiyyət etibarilə daha yaxşı olduğunu daha dərindən anlamağa başlaya bilərik. Katalizatorların parametrlərini tənzimləyə və bu şeylərin daha sürətli işləməsinin səbəbini anlamağa çalışa bilərik, çünki nə qədər sürətli işləsələr, bir o qədər yaxşı işləyərlər, bir o qədər sürətli molekullar yarada bilərsiniz.”
O, Klarman təqaüdçüsü olaraq, Konqun həmçinin su yollarına zəhərli şəkildə hopan adi gübrə olan nitratları ətraf mühitdən təmizləmək və onları daha zərərsiz maddələrə çevirmək üzərində çalışdığını söylədi.
Konq alüminium və qalay kimi yer qabığında olan metallardan katalizator kimi istifadə etməklə təcrübə aparıb. O bildirib ki, metallar ucuz, toksik deyil və yer qabığında boldur, ona görə də onlardan istifadə davamlılıq problemi yaratmayacaq.
“Həmçinin iki metalın bir-biri ilə qarşılıqlı təsir göstərdiyi katalizatorların necə hazırlanması üzərində işləyirik”, - deyə Konq bildirib. “Bir çərçivədə iki metaldan istifadə etməklə bimetal sistemlərdən hansı reaksiyalar və maraqlı kimyəvi proseslər əldə edə bilərik?”
Konqun sözlərinə görə, meşələr bu metalları saxlayan kimyəvi mühitdir - onlar, düzgün hava şəraiti üçün uyğun paltarlara ehtiyacınız olduğu kimi, bu metalların öz funksiyalarını yerinə yetirmək potensialını açmaq üçün çox vacibdir.
Son 70 ildə standart kimyəvi keçidlərə nail olmaq üçün tək bir metal mərkəzindən istifadə etmək olub, lakin son on ildə bu sahədəki kimyaçılar iki metalın kimyəvi və ya yaxınlıqda birləşməsini araşdırmağa başlayıblar. Birincisi, Konq deyir ki, "Bu, sizə daha çox sərbəstlik dərəcəsi verir".
Konqun sözlərinə görə, bu bimetal katalizatorlar kimyaçılara metal katalizatorlarını güclü və zəif cəhətlərinə əsasən birləşdirmək imkanı verir. Məsələn, substratlara zəif bağlanan, lakin əlaqələri yaxşı pozan metal mərkəzi, əlaqələri zəif pozan, lakin substratlara yaxşı bağlanan başqa bir metal mərkəzi ilə işləyə bilər. İkinci metalın olması birinci metalın xüsusiyyətlərinə də təsir göstərir.
Konq dedi: "İki metal mərkəzi arasında sinergetik effekt adlandırdığımız bir şey əldə etməyə başlaya bilərsiniz. Bimetal kataliz sahəsi artıq həqiqətən unikal və gözəl reaktivlik göstərməyə başlayır."
Konq, metalların molekulyar birləşmələrdə bir-biri ilə necə bağlandığı ilə bağlı hələ də bir çox qeyri-müəyyənliklərin olduğunu söylədi. O, nəticələrdən olduğu kimi, kimyanın özünün gözəlliyindən də həyəcanlandı. Konq, rentgen spektroskopiyası sahəsindəki təcrübəsi üçün Lankaster Laboratoriyalarına gətirildi.
“Bu, simbiozdur”, Lankaster dedi. “Rentgen spektroskopiyası Riçarda pərdə arxasında nələrin baş verdiyini və qalayı xüsusilə reaktiv edən və bu kimyəvi reaksiyaya qadir edən şeyləri anlamağa kömək etdi. Biz onun əsas qrup kimyası haqqında geniş biliklərindən faydalandıq və bu, qrup üçün yeni bir sahəyə qapı açdı.”
Konq deyir ki, hər şey əsas kimya və tədqiqatlarla bağlıdır və bu yanaşma Open Klarman təqaüdü sayəsində mümkün olur.
“Adi bir gündə laboratoriyada reaksiyaları idarə edə və ya molekulları simulyasiya edən kompüter arxasında otura bilərəm”, - deyə o bildirib. “Biz kimyəvi aktivliyin mümkün qədər tam mənzərəsini əldə etməyə çalışırıq.”