Vîzyona du guhertoyên katalîzatorê, digel ku perçeyek şêlê tê rakirin da ku hundurê nîşan bide. Qada spî qalikê silicê temsîl dike, kun jî poran in. Qadên kesk ên geş cihên katalîtîk temsîl dikin, yên li çepê ji yên li rastê pir piçûktir in. Têlên sor ên dirêj zincîreyên polîmer temsîl dikin, û têlên kurttir jî hilberên piştî katalîzasyonê ne. Hemî rêzikên kurt bi mezinahiyê dişibin hev, ku di nav guhertoyên katalîzatorê de bijartiya domdar temsîl dikin. Wekî din, zincîrên piçûktir hene ku ji hêla malperên katalîzatorê piçûktir ve têne hilberandin ji ber ku reaksiyonê zûtir pêk tê. Kred: Wêne ji Laboratoriya Neteweyî ya Argonne, Wezareta Enerjiyê ya Dewletên Yekbûyî
Teknolojiyên bilindkirina plastîk ji hêla katalîzatorek vê dawiyê ve hatî pêşve xistin ji bo şikandina plastîk têne pêşve xistin. Tîmek ji zanyaran bi pêşengiya zanyarên Laboratory Ames vedîtin yekem katalîzatora înorganîk a pêvajoyê di sala 2020-an de plastîkên polîolefîn di nav molekulan de hilweşînin ku dikarin ji bo afirandina hilberên hêjatir werin bikar anîn. Tîm naha stratejiyek pêşxistiye û pejirand ku veguherînê bêyî qurbankirina hilberên xwestek bilezîne.
Katalîzator di destpêkê de ji hêla Wenyu Huang, zanyarek li Laboratory Ames ve hatî çêkirin. Ew ji pariyên platîn pêk tê ku li ser bingehek silica ya zexm têne piştgirî kirin û ji hêla şêlek silica ve bi porên yekbûyî ve hatî dorpêç kirin ku gihîştina deverên katalîtîk peyda dike. Bi tevahî mîqdara platîn ku hewce dike pir hindik e, ku ji ber lêçûna platîn û peydakirina tixûbdar girîng e. Di dema ceribandinên hilweşandinê de, zincîrên polîmer ên dirêj di poran de diherikin û bi cihên katalîtîk re têkilî daynin, û dûv re zincîre li perçeyên piçûktir ên ku êdî ne materyalê plastîk in têne şikandin (ji bo hûrgulî li wêneya li jor binêre).
Li gorî Aaron Sadow, zanyarek li Ames Lab û derhênerê wê Enstîtuya Kooperatîfa Upcycling Plastics (iCOUP), tîmê sê guhertoyên katalîzatorê çêkirin. Her guhertoyek bi heman pîvan û qalikên poroz hebûn, lê pîvazên perçeyên platînumê ji 1.7 ber 2.9 ber 5.0 nm cuda bûn.
Lekolînwanan hîpotez kirin ku cûdahiyên di mezinahiya pariyên platîn de dê bandorê li dirêjahiya zincîrên hilberê bike, ji ber vê yekê pariyên platîn ên mezin dê zincîrên dirêjtir û yên piçûk dê zincîrên kurttir çêbikin. Lêbelê, tîmê kifş kir ku dirêjahiya zincîreyên hilberê ji bo her sê katalîzatoran heman mezinahî ye.
"Di wêjeyê de, hilbijartî ji bo reaksiyonên qutkirina girêdana karbon-karbonê bi gelemperî li gorî mezinahiya nanoparçeyên platîn diguhere. Bi danîna platîn li binê poran, me tiştek bêhempa dît, "got Sadow.
Di şûna wê de, rêjeya ku zincîran di molekulên piçûk de têne şikandin ji bo sê katalîzatoran cûda bû. Parçeyên platînumê yên mezin bi zincîra polîmera dirêj re hêdî hêdî bertek nîşan didin lê yên piçûk zûtir bertek nîşan didin. Ev rêjeya zêde dibe ku ji sedî bilindtirîn malperên platinumê yên qirax û goşeyê li ser rûberên nanoparçeyên piçûktir bibe. Van malperan di qutkirina zincîra polîmerê de ji platînûma ku di rûyên perçeyan de cih digire çalaktir in.
Li gorî Sadow, encam girîng in ji ber ku ew destnîşan dikin ku çalakî dikare ji vebijarkiya van reaksiyonên serbixwe were sererast kirin. "Naha, em pê bawer in ku em dikarin katalîzatorek çalaktir çêbikin ku dê polîmer hîn zûtir bipije, dema ku pîvanên avahîsaziya katalîzatorê bikar bînin da ku dirêjahiya zincîra hilberên taybetî bişopînin," wî got.
Huang diyar kir ku bi gelemperî ev celeb reaksiyona molekulê ya mezin di katalîzatorên poroz de bi berfirehî nayê lêkolîn kirin. Ji ber vê yekê, lêkolîn ji bo têgihiştina zanista bingehîn û her weha ew çawa ji bo bilindkirina plastîk çawa dike girîng e.
"Em bi rastî hewce ne ku pergalê bêtir fêm bikin ji ber ku em hîn jî her roj tiştên nû fêr dibin. Em li pîvanên din digerin ku em dikarin rêjeya hilberînê zêde bikin û belavkirina hilberê veguherînin, "got Huang. "Ji ber vê yekê di navnîşa me de gelek tiştên nû li benda me ne ku em kifş bikin."
Çavkanî: "Nanoparticles-Kontrolkirî ku Di Mîmarek Mesoporous de Berbi Hîdrojenolîzasyona Polyolefînên Berbiçav û Hilbijartî vedigere" ji hêla Xun Wu, Akalanka Tennakoon, Ryan Yappert, Michaela Esveld, Magali S. Ferrandon, Ryan A. LaPointe, An. Heyden, Massimiliano Delferro, Baron Peters, Aaron D. Sadow û Wenyu Huang, 23 Sibat 2022, Journal of Society Society of Chemical Chemical.
DOI: 10.1021/jacs.1c11694
Lêkolîn ji hêla Enstîtuya Hevkarîya Upcycling of Plastics (iCOUP) ve, ku ji hêla Laboratory Ames ve hatî rêve kirin. iCOUP Navendek Lêkolînê ya Enerjiyê ya Enerjiyê ye ku ji zanyarên Laboratory Ames, Laboratory National Argonne, UC Santa Barbara, Zanîngeha Karolînaya Başûr, Zanîngeha Cornell, pêk tê, Zanîngeha Bakurêrojava, û Zanîngeha Illinois Urbana-Champaign.
