عصر ایران | 3 ماه پیش

مولکول های آب حکم طلا پیدا کردند

گروهی از محققان از دانشگاه روهر بوخوم (RUB) توضیح داده اند چرا مولکول‌های آب نقش فعالی در تسهیل تفکیک اکسیژن مورد نیاز برای واکنش اکسیداسیون دارند.

به گزارش مهر، بیشتر فرآیندهای اکسیداسیون صنعتی شامل استفاده از عواملی مانند کلر یا پراکسیدهای آلی است که محصولات جانبی سمی یا بی استفاده تولید می‌کنند. در عوض، استفاده از اکسیژن مولکولی، O۲، و تقسیم آن برای به دست آوردن اتم‌های اکسیژن مورد نیاز برای تولید محصولات خاص، راه‌حل سبزتر و جذاب‌تر خواهد بود.

یک سامانه کاتالیستی امیدوارکننده برای این رویکرد، سیستم طلا/ اکسید فلز (Au/TiO۲) است که در آن اکسید فلز تیتانیا (TiO۲) به عنوان پایه کاتالیست نانوذرات طلا است. این نانوکاتالیست‌ها می‌توانند اکسیداسیون انتخابی هیدروژن مولکولی، مونوکسید کربن و به ویژه الکل‌ها را کاتالیز کنند.

یک مرحله مهم در این دسته از واکنش‌ها، تفکیک O۲ است که شامل یک سد انرژی با انرژی بالا است. یک عامل مهم در این فرآیندها نقش آب است زیرا واکنش‌ها در محلول‌های آبی انجام می‌شود. نقش آب در این واکنش‌ها کمتر بررسی شده است.

پژوهش‌های پیشین نشان می‌دهد که مولکول‌های آب به طور فعال در واکنش اکسایشی شرکت می‌کنند. اکنون پژوهش‌های محققان دانشگاه روهر بوخوم نشان می‌دهد که حل شدن مولکلول اکسیژن در آب، فعال‌سازی اکسیژن مولکولی (O۲) را در نانوکاتالیست طلا/ اکسید فلز (Au/TiO۲) تسهیل می‌کند. در واقع، مولکول‌های آب به کاهش سد انرژی برای تفکیک O۲ کمک می‌کنند. محققان نشان دادند که اکسیژن محلول در مقایسه با اکسیژن در فاز گازی، سد انرژی را ۲۵ درصد کاهش می‌دهد.

دانشمندان شرایط آزمایشی را با دما و فشار بالا شبیه‌سازی کردند تا پروفایل انرژی آزاد O۲ را در فاز مایع و گاز به دست آورند. در نهایت، آن‌ها توانستند اثر انحلال اکسیژن در آب را بررسی کنند. این بررسی‌ها نشان داده است که مولکول‌های آب باعث افزایش چگالی الکترون به سمت اکسیژن که در محیط نانوکاتالیست لنگر انداخته است، می‌شود که به نوبه خود منجر به هزینه‌های انرژی کمتری برای جداسازی اتم‌های اکسیژن از یکدیگر می‌شود. محققان می‌گویند همه چیز به ویژگی‌های منحصر به فرد آب مربوط می‌شود.

یکی از پژوهشگران این تیم تحقیقاتی می‌گوید: «ما دریافتیم که قطبی بودن آب و توانایی آن برای تشکیل پیوندهای هیدروژنی در فعال‌سازی اکسیژن، ایفای نقش می‌کند.»

نتایج این پژوهش به درک و بهبود اکسیداسیون مستقیم در آب و الکل‌ها کمک می‌کند.

آمریکا: نشست عمان اولین گام در جهت مذاکره جدی با ایران استآمریکا: نشست عمان اولین گام در جهت مذاکره جدی با ایران است

عضویت در اینستاگرام عصر ایران



#‌اخبار

بیشتر...


تبلیغات

تبلیغات
مطالب مرتبط

امام جمعه رشت گفت: مردم ایران در طول ۴۶ سال گذشته همه سختی های اقتصادی را تحمل کردند تا به عزت و اقت

7 ساعت پیش

معاون سازمان انرژی اتمی ایران درخصوص اظهارات مارکو روبیو، وزیر امور خارجه آمریکا که عنوان کرده ایران

8 ساعت پیش

بر اساس جدیدترین گزارش سازمان ملل ایران در شاخص توسعه انسانی با صعود 2 پله ای دومین اقتصاد بزرگ دنیا

8 ساعت پیش

خطیب نماز جمعه تهران با اشاره به ادعای رئیس‌جمهور آمریکا مبنی بر تغییر نام خلیج فارس، این اقدام را «

5 ساعت پیش

معاونت ورزش حرفه‌ای و قهرمانی وزارت ورزش و جوانان گفت: جایی که سرپرست فدراسیون احساس کند ناهماهنگی و

7 ساعت پیش

مدیرعامل جمعیت هلال‌احمر استان مازندران گفت: پنج درصد از جمعیت مازندران در سامانه هلال من ثبت‌نام کر

7 ساعت پیش

مدال‌آوران قایقرانی ایران در مسابقات آب‌های آرام آسیا مدال‌های خود را تقدیم جانباختگان حادثه بندر شه

5 ساعت پیش

امام جمعه موقت بیرجند گفت: مرزبندی و مقابله با استکبار جهانی باید در رفتار، سیاست و تفکر دینی مسلمان

8 ساعت پیش

اداره کل هواشناسی استان تهران از آسمانی صاف تا قسمتی ابری در ساعات بعدازظهر همراه با افزایش ابر و وز

8 ساعت پیش

بیشتر...