شیمی خورشیدی یک گام به واقعیت نزدیک‌تر شد
- لینک مفید:شیشه خورشیدی با تبدیل نور به برق، تیره می‌شود!
- بیشتر بدانید:سرمایه گذاری مشترک کره جنوبی و آمریکا در الکتروشیمی
- بیشتر بخوانید:تبدیل لباس های خیابانی به نیروگاه‌های خورشیدی
شیمی خورشیدی یک گام به واقعیت نزدیک‌تر شد
دانشمندان دانشگاه هلسینکی بینش‌های جدیدی در مورد کنترل گزینش‌پذیری واکنش با نور مرئی در کاتالیز پلاسمونیک ارائه می‌دهند.
در این کشف، مشخص شد که با مهندسی ترکیب نانوذرات حاوی Ag و Pd، می‌توان از تابش نور مرئی به عنوان یک ورودی انرژی پایدار نه تنها برای تسریع تحولات مولکولی، بلکه برای کنترل گزینش‌پذیری واکنش نیز استفاده کرد.
برای مثال، با به‌کارگیری هیدروژناسیون فنیل‌استیلن به عنوان یک تبدیل مدل، دانشمندان نشان دادند که تابش نور مرئی می‌تواند برای هدایت مسیر واکنش از هیدروژناسیون به هموکوپلینگ به کار گرفته شود و ماهیت محصولاتی را که با و بدون تابش نور مرئی تولید می‌شوند، تغییر دهد. نتایج در مجله Angewandte Chemie منتشر شده است.
پروفسور پدرو کامارگو از دانشگاه هلسینکی، که رهبری این مطالعه را بر عهده داشت، گفت: «این یک کشف هیجان‌انگیز است. کنترل گزینش‌پذیری واکنش با نور مرئی از طریق کاتالیز پلاسمونیک می‌تواند راه را برای فرآیندهای شیمیایی پایدارتر و کارآمدتر هموار کند.»
استفاده از نور مرئی برای تسریع واکنش‌های شیمیایی از طریق کاتالیز پلاسمونیک، فرصت‌های بی‌نظیری را برای دستیابی به شرایط واکنش بسیار ملایم‌تر نسبت به واکنش‌هایی که معمولاً تحت گرمایش خارجی و فشار بالا انجام می‌شوند، فراهم می‌کند.
گزینش‌پذیری واکنش در نانوکاتالیز همچنان چالش‌برانگیز است.
کاتالیز پلاسمونیک شامل استفاده از نوسانات جمعی الکترون‌ها در نانوذرات فلزی برای افزایش واکنش‌های شیمیایی است. این رویکرد به دلیل پتانسیل آن در کاهش میزان انرژی مورد نیاز برای پیشبرد واکنش‌های شیمیایی و افزایش سرعت واکنش، به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است.
کاتالیز نقش محوری در جامعه ما ایفا می‌کند، این به شتابدهی به تحولات مولکولی در حضور یک کاتالیزور اشاره دارد که واکنش‌های شیمیایی سریع‌تری را ممکن می‌سازد اما در خود واکنش مصرف نمی‌شود. استفاده از نانوذرات به عنوان کاتالیزور (معروف به نانوکاتالیز) بر تولید طیف وسیعی از محصولات، از سوخت‌ها گرفته تا مواد شیمیایی و دارویی، تأثیر می‌گذارد. در این زمینه، فرآیند کاتالیزوری کارآمدتر نه تنها می‌تواند اثرات زیست‌محیطی را کاهش دهد، بلکه دسترسی به محصولات ضروری را برای مردم در سراسر جهان افزایش می‌دهد.
کنترل گزینش‌پذیری واکنش در نانوکاتالیز بسیار مهم است زیرا در بسیاری از موارد، یک واکنش می‌تواند چندین محصول تولید کند. برخی از این محصولات ممکن است ناخواسته یا کم‌ارزش باشند. اگر بتوانیم گزینش‌پذیری واکنش را کنترل کنیم، می‌توانیم تشکیل یک محصول مطلوب را ممکن سازیم و فرآیندها را کارآمدتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر کنیم، در حالی که از مراحل اضافی خالص‌سازی اجتناب کرده و تولید زباله را کاهش می‌دهیم. بنابراین، کنترل گزینش‌پذیری باعث صرفه‌جویی در زمان، منابع و انرژی می‌شود.
با وجود ویژگی‌های بسیار جذاب آن، کنترل گزینش‌پذیری واکنش در نانوکاتالیز همچنان چالش‌برانگیز است.
تاریخ:1404/2/28
مهسانعمتی
