Muuqaal laba nooc oo kala duwanaansho ah, oo leh qayb qolof ah oo laga saaray si loo muujiyo gudaha. Meesha cad waxay u taagan tahay qolofka silica, godadka waa daloolada. Qaybaha cagaaran ee dhalaalaya waxay u taagan yihiin goobaha catalytic, kuwa bidixda ah ayaa aad uga yar kuwa midigta ah. Xadhkaha casaanka ah ee dhaadheer waxay u taagan yihiin silsiladaha polymer-ka, iyo xargaha gaaban ayaa ah alaabooyin ka dib marka la eego catalysis. Dhammaan xargaha gaagaaban waxay la mid yihiin cabbirkooda, taasoo ka dhigan xulashada joogtada ah ee kala duwanaanshaha kicinta. Intaa waxaa dheer, waxaa jira silsilado yaryar oo ay soo saaraan goobaha yar yar sababtoo ah falcelinta ayaa si degdeg ah u dhacda. Credit: Lahaanshaha sawirka Argonne National Laboratory, US Department of Energy
Tignoolajiyada kor-u-qaadista balaastikada ayaa waxaa hormariyay kataliye dhawaan la sameeyay si uu u jebiyo balaastikada. Koox saynisyahano ah oo ay hogaaminayaan saynisyahano shaybaadhka Ames ayaa daahfuray ugu horrayn ka-talisaha xubinta taranka sanadka 2020 si loo kala saaro balaastigga polyolefin lagana dhigo unugyo loo isticmaali karo in lagu abuuro alaab qiimo leh. Kooxdu hadda waxay soo saartay oo ansixisay istaraatiijiyad lagu dardargelinayo isbeddelka iyada oo aan la hurin alaabada la rabo.
Soo-jeediyaha waxaa markii hore naqshadeeyay Wenyu Huang, oo ah saynisyahan ka tirsan Shaybaadhka Ames. Waxay ka kooban tahay qaybo platinum oo lagu taageeray xudunta silica adag oo ay ku hareeraysan yihiin qolof silica ah oo leh dalool lebbis ah oo siiya marin u helka goobaha catalytic. Tirada guud ee platinum-ka loo baahan yahay aad bay u yar tahay, taas oo muhiim u ah qiimaha badan ee platinum-ka iyo saadka xaddidan. Inta lagu jiro tijaabooyinka burburinta, silsiladaha polymer-ka dheer waxay ku dhejiyaan daloollada waxayna la xiriiraan goobaha catalytic, ka dibna silsiladaha ayaa loo jajabiyaa qaybo yaryar oo aan hadda ahayn walxo caag ah (fiiri sawirka sare si aad u hesho faahfaahin dheeraad ah).
Sida laga soo xigtay Aaron Sadow, saynisyahanka Ames Lab iyo agaasimaha Machadka Kor u qaadida Iskaashatada Balaastikada (iCOUP), kooxdu waxay samaysay saddex nooc oo kala duwan oo kicinta ah. Kala duwanaansho kastaa waxa ay lahayd koofiyadaha isku midka ah iyo qolofka daloolsan, laakiin dhexroorka kala duwan ee qaybaha platinum, min 1.7 ilaa 2.9 ilaa 5.0 nm.
Cilmi-baadhayaashu waxay qiyaaseen in farqiga u dhexeeya xajmiga walxaha platinum uu saameyn doono dhererka silsiladaha alaabta, sidaas darteed qaybaha waaweyn ee platinum waxay samayn doonaan silsilado dheer iyo kuwa yaryar ayaa samayn doona silsilado gaaban. Si kastaba ha noqotee, kooxdu waxay ogaatay in dhererka silsiladaha alaabtu ay isku mid yihiin dhammaan saddexda kicin.
"Sugaanta, xulashada falcelinta jeexjeexa curaarta kaarboon-kaarboon waxay badanaa ku kala duwan tahay cabbirka nanoparticles platinum. Markaan platinum dhignay daloolada hoose, waxaan aragnay wax gaar ah," ayuu yiri Sadow.
Taa beddelkeeda, heerka silsiladaha lagu jejebiyey unugyo yaryar ayaa ka duwanaa saddexda kicin. Qaybaha platinum-ka waaweyni waxay ula fal-galeen silsiladda polymer-ka dheer si tartiib tartiib ah halka kuwa yar-yar ay si dhaqso ah uga fal-celiyeen. Heerkan korodhay wuxuu ka dhalan karaa boqolkiiba sare ee cidhifka iyo geesaha platinum-ka ee dusha sare ee nanoparticles yar. Goobahani waxay aad uga firfircoon yihiin kala-jaridda silsiladda polymer-ka marka loo eego platinum-ka ku yaal wejiyada qaybaha.
Sida laga soo xigtay Sadow, natiijadu waa muhiim sababtoo ah waxay muujinayaan in dhaqdhaqaaqa la hagaajin karo si ka madax bannaan xulashada falcelintan. "Hadda, waxaan kalsooni ku qabnaa inaan sameyn karno kicin firfircoon oo si degdeg ah u calalin kara polymerka, iyadoo la adeegsanayo cabbiraadaha qaabdhismeedka kicinta si aan u garaacno dhererka silsiladaha alaabta gaarka ah," ayuu yidhi.
Huang wuxuu sharxay in noocan falcelinta molecule-ka weyn ee kicinta dabada ah guud ahaan aan si ballaaran loo baran. Marka, cilmi-baaristu waxay muhiim u tahay fahamka sayniska aasaasiga ah iyo sidoo kale sida ay ugu shaqeyso kor u qaadista balaastikada.
"Waxaan runtii u baahanahay inaan sii fahanno nidaamka sababtoo ah waxaan wali baraneynaa waxyaabo cusub maalin kasta. Waxaan sahamineynaa cabbirro kale oo aan hagaajin karno si aan u sii kordhinno heerka wax soo saarka oo aan u beddelno qaybinta alaabta, "ayuu yiri Huang. "Marka waxaa liiskayaga ku jira waxyaabo badan oo cusub oo sugaya inaan ogaano."
Tixraac: "Qayb-xajmiga Nanoparticles-ka-koontaroolan ee Ku-xidhan Dhismayaasha Mesoporous ee u horseedaya Hydrogenolysis Waxtarka leh iyo Xulashada Polyolefins" ee Xun Wu, Akalanka Tennakoon, Ryan Yappert, Michaela Esveld, Magali S. Ferrandon, Ryan A. Hackler, Anne M. LaPointe, Andreas Heyden, Massimiliano Delferro, Baron Peters, Aaron D. Sadow iyo Wenyu Huang, 23 Febraayo 2022, Journal of Chemical American Society.
DOI: 10.1021/jacs.1c11694
Cilmi-baarista waxaa sameeyay Machadka Iskaashatada Kor-u-qaadista Balaastigga (iCOUP), oo uu hoggaamiyo Ames Laboratory. iCOUP waa Xarunta Cilmi-baarista Frontier Energy oo ka kooban saynisyahano ka socda Ames Laboratory, Argonne National Laboratory, UC Santa Barbara, Jaamacadda South Carolina, Jaamacadda Cornell, Northwestern University, iyo Jaamacadda Illinois Urbana-Champaign.
