کاتالیزورها در طیف گسترده ای از فرآیندهای صنعتی در سراسر جهان در همه چیز از تولید دارو، کود، پلاستیک و سایر محصولات خانگی گرفته تا فرآوری سوخت های فسیلی استفاده می شوند.
آنها واکنش های شیمیایی را تسریع می کنند تا مصرف انرژی را به حداقل برسانند. اما در حالی که کاتالیزورها بسیار مهم هستند، اغلب از طریق آزمون و خطا یا سنت ساخته می شوند، نه از طریق اصول علمی.
با استفاده از ترکیبی از میکروسکوپ و طیف‌سنجی برای به دست آوردن تصاویر دنیای واقعی و همچنین محاسبات نظری پیچیده، محققان دانشگاه ایالتی واشنگتن با پروفسور جونفا ژو از دانشگاه علم و صنعت چین برای کشف مکانیسم اساسی واکنش کاتالیزوری همکاری می‌کنند. سطح اتمی
این کار که در مجله انجمن شیمی آمریکا منتشر شد، JACS، درک اساسی از واکنش هایی را بهبود می بخشد که روزی می تواند منجر به فرآیندهای صنعتی کارآمدتر شود.
«تصویر محبوبی از چیزی مانند حبوبات جادوگر وجود دارد که در آن چیزها به طور تصادفی با هم مخلوط می‌شوند تا کاتالیزورها آن‌طور که هستند شوند. Jean-Sabin McEwen، دانشیار دانشکده مهندسی شیمی و مهندسی زیستی ژان و لیندا ویلند و یکی از نویسندگان مقاله، گفت: در اینجا ما سعی می کنیم بفهمیم که چگونه چیزی بسیار خاص را ترکیب کنیم.
محققان واکنش های یک ماده شیمیایی به نام بی فنیل، یک ترکیب آلی طبیعی موجود در زغال سنگ، گاز طبیعی و نفت خام را مطالعه کرده اند. محققان در حال مقایسه دو نسخه کمی متفاوت از این ماده شیمیایی هستند. افزودن دو یا چهار اتم برم اضافی به مولکول منجر به واکنش شیمیایی بسیار متفاوتی در هنگام برهمکنش آنها با یک سطح نقره معمولی می شود. در یک مورد، نتیجه یک ترکیب بنزن مانند با پیوندهای منفرد است. در دیگری، مولکول شبیه یک لانه زنبوری بود، مانند ابتدای صفحه ای از گرافن کربن. یکی از واکنش‌ها نیز به دماهای بالاتر و انرژی بیشتری برای تکمیل نیاز دارد که یکی از نگرانی‌های مهم صنایعی است که از واکنش‌های کاتالیزوری استفاده می‌کنند. محققان توانستند تصاویر مقیاس اتمی واکنشی را که مشاهده کردند با محاسبات نظری مقایسه کنند.
مک ایوان گفت: «در کاتالیزورهای واقعی، وقتی عوارض جانبی زیادی وجود دارد، آنقدر پیچیده است که ایجاد ارتباط مستقیم بین آزمایش و نظریه بسیار دشوار است. اما وقتی کاتالیزورهای کاملاً تعریف شده‌ای مانند آن‌هایی که ما به آنها نگاه کردیم دارید، می‌توانید درک بسیار قابل پیش‌بینی‌تری از آنچه در حال وقوع است به دست آورید، و این می‌تواند به عنوان گامی در جهت توسعه مدل‌های پیچیده‌تر بر روی سطوح کاتالیزوری واقعی‌تر مورد استفاده قرار گیرد. "
WSU اخیراً به عضویت مرکز سنتز کاتالیست منطقی درآمده است، مرکزی که توسط بنیاد ملی علوم تأمین می شود و هدف آن درک بهتر اصول اولیه تولید کاتالیست است. مک ایوان گفت که مرکز NSF از دانشگاه ها می خواهد که با شرکای صنعتی در تلاش برای حل مشکلات واقعی کار کنند.
او گفت که توسعه کاتالیزورها برای صنایع بسیار پرهزینه است و نیاز به آزمایش سیستماتیک و مکرر دارد که در پیش بینی نتایج نهایی مشکل زیادی دارد.
او گفت: «اگر بتوانیم با محاسبه یا با ترکیبی از آزمایش و تئوری پیش‌بینی کنیم که در پایان روز چه چیزی به دست می‌آوریم، صرفه‌جویی زیادی در هزینه‌ها خواهد داشت.» "این یک مطالعه بسیار اساسی است که به علاقه صنایع برای ساختن کاتالیزورها به آنچه که هستند توجه می کند."
نقل قول: محققان اصول اولیه فرآیندهای کاتالیزوری معمولی صنعتی (2022، 6 ژانویه)، استخراج شده در 6 ژانویه 2022 از https://phys.org/news/2022-01-uncover-basics-common-industrial-catalytic را نشان می دهند. html
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه به منظور تحقیق یا مطالعه خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.
[ad_2]
مقالات مشابه
- برنامه ماشین ظرفشویی بوش: راحتی و کارآیی در شستن ظروف آکروپال
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی
- NerdWallet: چگونه به فروشگاه برای سمت راست ماشین اقتصاد
- : 'ما باید یکدیگر': زین با کنترل از راه دور, یادگیری دانشجویان ایجاد off-campus, خوابگاه, تجربه های خود را
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی
- تلسکوپ ناسا آماده راه اندازی یک سفر میلیون ها مایلی است
- کلارک اشمیت می تواند بخشی از یانکی ها " قصد دارد در یک فصل کوتاه
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی
- 'شرم آور': مینه سوتا جفت که عینک صلیب شکسته ماسک در خارج ممنوع از فروشگاه برای حداقل یک سال
- 10 پایگاه نظامی به نام بعد از مؤتلفه ژنرال