ساخت یک کاتالیزور جدید با استفاده از نانو ذرات

در مرحله بعد گروهي ديگر از محققان دانشگاه Cardiff انگلستان به سرپرستي Graham Hutchings به توسعه اين سيستم كاتاليزوري جديد پرداختند.
به گفته kiely مدير آزمايشگاه تعيين مشخصات دانشگاه Lehigh، تعيين ساختار نانوذره طلا- پالاديم به درك چگونگي كار اين كاتاليزور در سطح اتمي كمك مي‌كند. با اين كار علاوه بر بهينه‌سازي عملكرد آن مي‌توان كاتاليزورهاي ديگري را هم با پايه طلا ساخت.
در حال حاضر براي بررسي نمونه‌هايي از اين كاتاليزور، از نوعي ميكروسكوپ پيمايش الكتروني عبوري VG HB 603 با تصحيح انحراف استفاده مي‌شود، كه به كمك آن مي‌توان داده‌هاي مربوط به پراكندگي انرژي پرتو X هر كدام از ذرات را گردآوري كرد.
اين دستگاه نوعي STEM منحصر به فرد با انحراف تصحيح شده است كه داراي كاوشگر الكتروني كوچك و در عين حال قوي مي‌باشد. علاوه بر اين از كارايي بسيار بالايي براي جمع‌آوري پرتوهاي x توليد شده برخوردار است.
دستيابي به اطلاعات شيميايي مربوط به ذرات ريز طلا- پالاديم دشوار است، زيرا سيگنال حاصل از پرتو x تابيده به اين ذرات بسيار ضعيف‌تر از سيگنال اتم طلا است. ضمن آن كه سيگنال‌هايي هم مربوط به سطح تيتانيوم زيرين وجود دارد و در شرايط عادي سيگنال پالاديم در بين اين نويزها گم مي‌شود.
به منظور رفع اين مشكل،‌ محققان مركز [1]CAMN نرم‌افزاري را بر اساس تحليل‌هاي چندگانه و مختلف آماري و تركيب آن با روش تصويربرداري طيفي تهيه نمودند. كه ضمن پيمايش يك عنصر خاص، تمامي سيگنال‌هاي توليد شده در محيط را با هم مقايسه كرده و به طور خودكار، ويژگي‌هاي موجود در مجموعه داده‌هاي يك سيگنال خاص (در اينجا به طور ويژه سيگنال پرتو x پالاديم) را تعيين مي‌كند.
اين روش باعث كاهش قابل توجه نويزهاي تصادفي سيگنال و زمينه گرديد. اگر چه روش‌هاي مشابه ديگري هم قبلاً به كار رفته بود اما اين روش، زمان چند ساعته انجام تحليل داده‌ها را به چند دقيقه كاهش داد.
طيف‌هاي اوليه به دست آمده از هر كدام از نانوذرات نشان داد كه محدوده فضايي كه سيگنال‌هاي پالاديم از آن ناشي مي‌شود كمي بزرگتر از محدوده متناظر در سيگنال‌هاي طلا مي‌باشد. دانشمندان با توجه به آن چنين نتيجه گرفتند كه اين نانوذرات بايد داراي ساختار پوسته- هسته باشند به طوري كه پوسته پالاديم، هسته‌اي از جنس طلا را احاطه كرده باشد. به گزارش ايسنا از ستاد ويژه توسعه فن‌آوري نانو، علاوه بر اين معلوم شد، اگر چه پوسته خارجي اين نانوذره از جنس پالاديم است اما عملكرد آن با كاتاليزور مشابهي كه فقط از پالاديم تشكيل شده باشد به طور قابل توجهي تفاوت مي‌كند؛ از اين رو به نظر مي‌رسد طلا در واقع نقش تسريع‌كننده الكترون را براي پالاديم داشته باشد كه اين خود موجب افزايش خواص كاتاليزور پالاديم- طلا مي‌شود.
به عقيده دانشمندان، مقايسه تطبيقي عملكرد كاتاليزور با داده‌هاي تركيبي و ساختاري دقيق آن مي‌تواند روشي مؤثر براي درك واكنش‌هاي كاتاليزوري به شمار ‌آيد.
گزارش اين فعاليت‌ها با عنوان «كاتاليزورهاي قابل تنظيم طلا براي اكسيداسيون انتخابي هيدروكربن‌ها تحت شرايط ملايم» در مجله Nature به چاپ رسيده است.
منبع :http://www.iranbiology.blogfa.com/post-120.aspx