Reyaksyon chimik ap pase toutotou nou tout tan—li evidan lè ou reflechi sou li, men konbyen nan nou ki fè sa lè nou demarre yon machin, bouyi yon ze, oswa mete angrè nan gazon nou an?
Richard Kong, ekspè nan kataliz chimik, ap reflechi sou reyaksyon chimik yo. Nan travay li kòm yon "enjenyè son pwofesyonèl", jan li menm di l la, li enterese non sèlman nan reyaksyon ki rive nan tèt li, men tou nan pwovoke nouvo reyaksyon.
Kòm yon bousye Klarman nan Chimi ak Biyoloji Chimik nan Kolèj Atizay ak Syans, Kong ap travay pou devlope katalis ki mennen reyaksyon chimik yo nan rezilta yo vle, pou kreye pwodwi ki an sekirite e menm ki gen valè ajoute, tankou sa yo ki ka gen yon enpak pozitif sou sante moun. Mèkredi.
“Yon kantite siyifikatif reyaksyon chimik fèt san èd,” Kong te di, an referans a liberasyon diyoksid kabòn lè machin yo boule konbistib fosil. “Men, reyaksyon chimik ki pi konplèks pa rive otomatikman. Se la kataliz chimik antre an jwèt.”
Kong ak kòlèg li yo te desine yon katalis pou dirije reyaksyon yo te vle a, epi li te rive vre. Pa egzanp, yo ka konvèti diyoksid kabòn an asid formik, metanol, oswa fòmaldeyid lè yo chwazi bon katalis la epi yo fè eksperyans ak kondisyon reyaksyon yo.
Dapre Kyle Lancaster, pwofesè chimi ak byoloji chimik (A&S) epi pwofesè Kong, apwòch Kong lan byen ale ak apwòch "oryante sou dekouvèt" laboratwa Lancaster la. "Richard te gen lide pou l itilize eten pou amelyore chimi li, ki pa t janm nan plan mwen," Lancaster te di. "Se yon katalis pou konvèsyon selektif diyoksid kabòn an yon bagay ki gen plis valè, epi diyoksid kabòn resevwa anpil move repitasyon."
Kong ak kolaboratè li yo fèk dekouvri yon sistèm ki, anba sèten kondisyon, ka konvèti diyoksid kabòn an asid formik.
“Malgre ke kounye a nou pa pre reyaktivite dènye kri a, sistèm nou an trè konfigirab,” Kong te di. “Kidonk, nou ka kòmanse konprann pi pwofondman poukisa gen katalis ki travay pi vit pase lòt, poukisa gen kèk katalis ki natirèlman pi bon. Nou ka ajiste paramèt katalis yo epi eseye konprann sa ki fè bagay sa yo travay pi vit, paske pi vit yo travay, se pi bon - ou ka kreye molekil pi vit.”
Kòm yon bousye Klarman, Kong ap travay tou pou konvèti nitrat yo, angrè komen ki antre toksikman nan kouran dlo yo, soti nan anviwònman an an yon bagay ki pa danjere, li di.
Kong te fè eksperyans ak metal komen sou latè tankou aliminyòm ak fèblan kòm katalis. Metal yo bon mache, yo pa toksik epi yo abondan nan kwout tè a, kidonk itilizasyon yo pap poze pwoblèm dirabilite, li te di.
“Nou ap chèche konnen tou kijan pou nou fè katalis kote de nan metal sa yo kominike youn ak lòt,” Kong te di. “Lè nou itilize de metal nan fondasyon an, ki kalite reyaksyon ak kesyon enteresan nou ka jwenn nan sistèm bimetalik yo?” “reyaksyon chimik?”
Dapre Kong, echafodaj se anviwònman chimik kote metal sa yo abite.
Pandan 70 dènye ane yo, nòm nan se te sèvi ak yon sèl sant metal pou reyalize transfòmasyon chimik, men nan dènye deseni a oswa konsa, chimis nan domèn nan te kòmanse eksplore entèraksyon sinèjik ant de metal ki lye chimikman oswa ki kontinyèl. Kong te di, "Li ba ou plis degre libète."
Kong di katalis bimetalik sa yo bay chimis yo kapasite pou konbine katalis metal yo selon fòs ak feblès yo. Pa egzanp, yon sant metal ki pa byen lye ak substrats yo men ki kraze lyezon yo byen ka travay avèk yon lòt sant metal ki pa byen kase lyezon yo men ki byen lye ak substrats yo. Prezans dezyèm metal la afekte pwopriyete premye metal la tou.
"Ou ka kòmanse jwenn sa nou rele yon efè sinèjik ant de sant metal yo," Kong te di. "Gen kèk reyaksyon vrèman inik ak bèl bagay ki kòmanse parèt nan domèn kataliz bimetalik la."
Kong te di toujou gen anpil ensètitid sou fason metal yo lye youn ak lòt nan fòm molekilè. Li te eksite pa bote chimi a menm jan li te eksite pa rezilta yo. Yo te mennen Kong nan laboratwa Lancaster a pou ekspètiz yo nan spektroskopi reyon X.
“Se yon senbyoz,” Lancaster te di. “Espèktroskopi reyon X te ede Richard konprann sa ki te anba kapo a ak sa ki te fè eten an patikilyèman reyaktif e kapab fè reyaksyon chimik sa a. Nou benefisye de konesans vaste li sou chimi gwoup prensipal yo, ki te louvri yon nouvo domèn.”
Tout bagay chita sou chimi debaz ak rechèch, yon apwòch ki te vin posib grasa Open Klarman Fellowship la, Kong te di.
“Anjeneral, mwen ka fè reyaksyon an nan laboratwa a oubyen chita devan òdinatè a ap simile molekil la,” li te di. “N ap eseye jwenn yon imaj konplè otank posib sou aktivite chimik la.”