![]() Comentarii Adauga Comentariu _ Razele X vizualizează cum se rupe una dintre cele mai puternice legături ale naturii![]() _ X- razele vizualizează modul în care una dintre cele mai puternice legături ale naturii se rupeUtilizarea fulgerelor scurte de lumină cu raze X aduce oamenii de știință un mare pas mai aproape de dezvoltarea catalizatorilor mai buni pentru a transforma metanul gazului cu efect de seră într-o substanță chimică mai puțin dăunătoare. Rezultatul, publicat în revista Science, dezvăluie pentru prima dată cum se rup legăturile carbon-hidrogen ale alcanilor și cum funcționează catalizatorul în această reacție. Metanul, unul dintre Cele mai puternice gaze cu efect de seră sunt eliberate în atmosferă într-un ritm din ce în ce mai mare de creșterea animalelor, precum și de dezghețarea continuă a permafrostului. Transformarea metanului și a alcanilor cu lanț mai lung în substanțe chimice mai puțin dăunătoare și, de fapt, utile ar elimina amenințările asociate și, la rândul său, ar face disponibilă o materie primă uriașă pentru industria chimică. Cu toate acestea, transformarea metanului necesită ca prim pas ruperea unei legături C-H, una dintre cele mai puternice legături chimice din natură. Cu patruzeci de ani în urmă, au fost descoperiți catalizatori de metale moleculare care pot diviza cu ușurință legăturile C-H. Singurul lucru care s-a dovedit necesar a fost un fulger scurt de lumină vizibilă pentru a „porni” catalizatorul și, ca prin magie, legăturile C-H puternice ale alcanilor care trec în apropiere sunt rupte cu ușurință aproape fără a folosi energie. În ciuda importanței acestei așa-numite reacții de activare C-H, a rămas necunoscut de-a lungul deceniilor cum acel catalizator îndeplinește această funcție. Cercetarea a fost condusă de oameni de știință de la Universitatea Uppsala în colaborare cu Institutul Paul Scherrer din Elveția , Universitatea din Stockholm, Universitatea din Hamburg și XFEL european din Germania. Pentru prima dată, oamenii de știință au reușit să urmărească direct catalizatorul la lucru și să dezvăluie modul în care acesta rupe acele legături C-H. În două experimente efectuate la Institutul Paul Scherrer din Elveția, cercetătorii au putut să urmărească schimbul delicat de electroni între un catalizator de rodiu și o grupare octanică C-H pe măsură ce se sparge. Folosind două dintre cele mai puternice surse de fulgere cu raze X din lume, laserul cu raze X SwissFEL și sursa de lumină elvețiană cu sincrotron cu raze X, reacția a putut fi urmărită de la început până la sfârșit. Măsurătorile au evidențiat activarea inițială indusă de lumină a catalizatorului în 400 de femtosecunde (0,0000000000004 secunde) până la ruperea finală a legăturii CH după 14 nanosecunde (0,000000014 secunde). "Experimentele de absorbție a razelor X rezolvate în timp. pe care le-am efectuat sunt posibile numai la instalații la scară largă precum SwissFEL și Swiss Light Source, care oferă impulsuri extrem de strălucitoare și scurte de raze X. Catalizatorul este scufundat într-o soluție densă octanică, dar luând perspectiva metalului, am putea alegeți în mod specific legătura C-H dintre sutele de mii care este făcută să se rupă”, explică Raphael Jay, cercetător la Universitatea din Uppsala și principalul experimentator al studiului. Pentru a interpreta datele experimentale complexe, teoreticienii din Uppsala Universitatea și Universitatea din Stockholm au făcut echipă și au efectuat calcule cuantice-chimice avansate. „Calculele noastre ne permit să identificăm în mod clar modul în care sarcina electronică curge între catalizatorul metalic și grupul C-H în proporția potrivită. Putem vedea cum sarcina care curge din metal pe legătura C-H lipește cele două grupuri chimice împreună. În schimb, sarcina care curge în direcția opusă acționează ca o foarfecă care în cele din urmă sparge atomul C și atomul H”, explică Ambar Banerjee, cercetător postdoctoral la Universitatea Uppsala. Studiul rezolvă un mister vechi de 40 de ani despre modul în care un catalizator activat poate rupe de fapt legăturile C-H puternice prin schimbul atent de fracțiuni de electroni și fără a fi nevoie de temperaturi sau presiuni uriașe. Cu noul lor instrument la îndemână, cercetătorii doresc să învețe cum să direcționeze fluxul de electroni pentru a ajuta la dezvoltarea catalizatorilor mai buni pentru industria chimică, pentru a face ceva util din metan și alcani.
Linkul direct catre PetitieCitiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:
|
ieri 23:30
_ Acum ne temem de Fed?
ieri 20:40
_ FCSB a învins Sepsi cu 5-2
ieri 20:33
_ Klopp salută pași „masivul” făcut de Nunez
ieri 08:19
_ Ai bani vechi de vacanță? Ai putea fi lire
ieri 07:59
_ Sepsi OSK – FCSB. Două echipe echilibrate
ieri 03:39
_ Roboții din China nu lovesc
|
|
Comentarii:
Adauga Comentariu