Chemesch Reaktioune geschéien dauernd ronderëm eis - offensichtlech wann een doriwwer nodenkt, awer wéivill vun eis maachen dat wa mir en Auto starten, en Ee kachen oder eise Rasen düngen?
Den Expert fir chemesch Katalyse, Richard Kong, huet sech iwwer chemesch Reaktiounen Gedanken gemaach. A senger Aarbecht als "professionelle Soundtechniker", wéi hie selwer et ausdréckt, interesséiert hie sech net nëmmen un de Reaktiounen, déi a sech selwer entstinn, mä och un der Provokatioun vun neien.
Als Klarman Fellow a Chimie a chemescher Biologie um College of Arts and Sciences schafft de Kong un der Entwécklung vu Katalysatoren, déi chemesch Reaktiounen zu gewënschten Resultater féieren, andeems se sécher a souguer wäertvoll Produkter kreéieren, dorënner och déi, déi e positiven Impakt op d'Gesondheet vun der Persoun kënnen hunn. Mëttwoch.
„Eng bedeitend Quantitéit u chemesche Reaktioune fënnt ouni Hëllef statt“, sot de Kong a Bezuch op d'Fräisetzung vu Kuelendioxid, wann Autoen fossil Brennstoffer verbrennen. „Awer méi komplex a komplex chemesch Reaktioune geschéien net automatesch. Hei kënnt d'chemesch Katalyse an d'Spill.“
De Kong a seng Kollegen hunn e Katalysator entwéckelt fir déi gewënschte Reaktioun ze steieren, an et ass geschitt. Zum Beispill kann Kuelendioxid a Formesäure, Methanol oder Formaldehyd ëmgewandelt ginn, andeems de richtege Katalysator gewielt gëtt an d'Reaktiounsbedingungen experimentéiert ginn.
Laut dem Kyle Lancaster, Professer fir Chimie a chemesch Biologie (A&S) a Professer vum Kong, passt dem Kong seng Approche gutt zum "entdeckungsorientéierten" Usaz vum Lancaster sengem Laboratoire. "De Richard hat d'Iddi, Zinn ze benotzen, fir seng Chimie ze verbesseren, wat ni a mengem Skript war", sot de Lancaster. "Et ass e Katalysator fir déi selektiv Ëmwandlung vu Kuelendioxid an eppes méi Wäertvolles, a Kuelendioxid kritt vill schlecht Presse."
De Kong a seng Mataarbechter hunn viru kuerzem e System entdeckt, deen ënner bestëmmte Konditioune Kuelendioxid a Formesäure ëmwandele kann.
„Och wann mir de Moment net no beim aktuellste Stand vun der Reaktivitéit sinn, ass eist System héich konfiguréierbar“, sot de Kong. „Also kënne mir ufänken, méi déifgräifend ze verstoen, firwat verschidde Katalysatoren méi séier funktionéieren wéi anerer, firwat verschidde Katalysatoren inherent besser sinn. Mir kënnen d'Parameter vun de Katalysatoren ofstëmmen a probéieren ze verstoen, wat dës Saache méi séier funktionéiere léisst, well wat méi séier se funktionéieren, wat besser – Dir kënnt Molekülle méi séier kreéieren.“
Als Klarman Fellow schafft de Kong och drun, Nitrater, üblech Dünger, déi gëfteg an d'Waasserweeër sickeren, aus der Ëmwelt an eppes Harmloses ëmzewandelen, seet hien.
De Kong huet mat übleche Äerdmetaller wéi Aluminium an Zinn als Katalysatoren experimentéiert. D'Metaller si bëlleg, net gëfteg a reichlech an der Äerdkuuscht, sou datt hir Benotzung keng Nohaltegkeetsproblemer géif duerstellen, sot hien.
„Mir sichen och no, wéi mir Katalysatoren hierstelle kënnen, wou zwee vun dëse Metaller matenee interagéieren“, sot de Kong. „Wéi eng Reaktiounen a wéi eng interessant Froen kënne mir aus bimetallesche Systemer kréien, wann mir zwee Metaller am Kader benotzen?“ „Chemesch Reaktioun?“
Laut dem Kong ass Gerüst dat chemescht Ëmfeld, an deem dës Metaller sech befannen.
Zënter 70 Joer war d'Norm, een eenzegt Metallzentrum ze benotzen, fir chemesch Transformatiounen z'erreechen, awer an de leschten zéng Joer oder esou hunn d'Chemiker an dësem Beräich ugefaang, synergistesch Interaktiounen tëscht zwee chemesch gebonnenen oder uschléissende Metaller z'ënnersichen. , sot de Kong: "Et gëtt Iech méi Fräiheetsgraden."
Dës bimetallesch Katalysatoren ginn de Chemiker d'Méiglechkeet, Metallkatalysatoren op Basis vun hire Stäerkten a Schwächten ze kombinéieren, seet de Kong. Zum Beispill kann e Metallzentrum, deen schlecht un Substrater bindt, awer Bindungen gutt brécht, mat engem anere Metallzentrum zesummeschaffen, deen d'Bindungen schlecht brécht, awer gutt un Substrater bindt. D'Präsenz vum zweete Metall beaflosst och d'Eegeschafte vum éischte Metall.
„Dir kënnt ufänken, dat ze kréien, wat mir e synergisteschen Effekt tëscht den zwou Metallzentren nennen“, sot de Kong. „E puer wierklech eenzegaarteg a wonnerbar Reaktiounen fänken un, am Beräich vun der bimetallescher Katalyse opzetrieden.“
De Kong sot, et géif nach ëmmer vill Onsécherheet doriwwer ginn, wéi Metaller a molekularer Form matenee verbannen. Hie war genee sou begeeschtert vun der Schéinheet vun der Chimie selwer wéi vun de Resultater. De Kong gouf an de Laboratoire vu Lancaster bruecht wéinst hirem Expertise an der Röntgenspektroskopie.
„Et ass eng Symbiose“, sot de Lancaster. „D'Röntgenspektroskopie huet dem Richard gehollef ze verstoen, wat sech hannert dem Mond verstoppt huet a wat Zinn besonnesch reaktiv a fäeg fir dës chemesch Reaktioun gemaach huet. Mir profitéiere vu sengem extensiven Wëssen iwwer d'Chemie vun de wichtegste Gruppen, wat eis an engem neie Beräich Méiglechkeeten opgemaach huet.“
Et kënnt alles op Basischemie a Fuerschung un, eng Approche, déi duerch d'Open Klarman Fellowship méiglech gemaach gëtt, sot de Kong.
„Normalerweis kann ech d'Reaktioun am Laboratoire ausféieren oder um Computer sëtzen an d'Molekül simuléieren“, sot hien. „Mir probéieren e sou komplett Bild wéi méiglech vun der chemescher Aktivitéit ze kréien.“