Kanayon a mapaspasamak dagiti kemikal iti aglawlawtayo —nabatad no panunotem dayta, ngem mano kadatayo ti mangaramid iti dayta no mangrugitayo iti kotse, agpaburektayo iti itlog, wenno abono ti karuotantayo?
Ti eksperto iti chemical catalysis a ni Richard Kong ket pampanunotenna dagiti kemikal a reaksion. Iti trabahona kas “propesional nga inheniero ti uni”, kas kunana a mismo, interesado saan laeng a kadagiti reaksion a tumaud iti bagina, no di pay ket iti panangpukaw kadagiti baro.
Kas maysa a Klarman Fellow iti Chemistry ken Chemical Biology iti College of Arts and Sciences, agtartrabaho ni Kong a mangpataud kadagiti katalista a mangtignay kadagiti kemikal a reaksion kadagiti matarigagayan a pagbanagan, a mangparnuay kadagiti natalged ken uray pay dagiti produkto a nainayon ti pategna, agraman dagidiay mabalin nga addaan iti positibo nga epekto iti tao. salun-at. Mierkoles.
“Mapasamak ti dakkel a kaadu dagiti kemikal a reaksion a di matulongan,” kinuna ni Kong, a tuktukoyenna ti pannakairuar ti carbon dioxide no puoran dagiti kotse dagiti fossil fuel. "Ngem saan nga automatiko a mapasamak dagiti mas komplikado ken komplikado a kemikal a reaksion. Ditoy ti pakairamanan ti kemikal a katalisis."
Nagdisenio ni Kong ken dagiti kakaduana iti katalista a mangiturong iti reaksion a kayatda, ket napasamak dayta. Kas pagarigan, ti carbon dioxide ket mabalin a mabaliwan iti pormic acid, methanol, wenno formaldehyde babaen ti panagpili ti umiso a katalista ken panageksperimento kadagiti kasasaad ti reaksion.
Ti pamay-an ni Kong ket maibagay unay iti “discovery-driven” a pamay-an ni Lancaster, kinuna ni Kyle Lancaster, propesor ti chemistry and chemical biology (A&S) ken Kong faculty. “Adda ideya ni Richard nga agusar iti lata tapno mapasayaat ti chemistry-na, a pulos nga awan iti iskripko,” kinuna ni Lancaster. “Maysa dayta a mangtignay iti mapili a pannakabalbaliw ti carbon dioxide nga agbalin a banag a napatpateg, ket adu ti dakes a prensa ti carbon dioxide.”
Nabiit pay a natakuatan ni Kong ken dagiti kakaduana ti sistema a, iti sidong ti sumagmamano a kasasaad, mabalinna a pagbalinen ti carbon dioxide a formic acid.
“Bayat a saankami nga iti agdama nga asideg iti state of the art reactivity, ti sistemami ket highly configurable,” kinuna ni Kong. "Gapuna mabalintayo a rugian a maawatan a naun-uneg no apay a naparpartak ti panagtrabaho ti dadduma a katalista ngem dagiti dadduma, no apay a nainkasigudan a nasaysayaat ti dadduma a katalista. Mabalintayo nga i-tweak dagiti parametro dagiti katalista ken padasen a maawatan no ania ti mamagbalin kadagitoy a banag a naparpartak nga agtrabaho, gapu ta no naparpartak ti panagtrabahoda, nasaysayaat – mabalinmo ti mangparnuay kadagiti molekula a naparpartak."
Kas maysa a Klarman Fellow, agtartrabaho met ni Kong a mangbalbaliw kadagiti nitrates, gagangay a sabidong a sumrek kadagiti dalan ti danum, manipud iti aglawlaw nga agbalin a di makadangran a substansia, kunana.
Nageksperimento ni Kong kadagiti gagangay a metal ti daga a kas iti aluminum ken lata kas katalista. Dagiti metal ket nalaka, saan a makasabidong ken nawadwad iti ukis ti daga, isu a ti panangusar kadagitoy ket saan a mangpataud kadagiti isyu ti kinatalged, kinunana.
“Pampanunotenmi met no kasano ti agaramid kadagiti katalista a sadiay dua kadagitoy a metal ti makilanglangen iti maysa ken maysa,” kinuna ni Kong. “Babaen ti panangusar iti dua a metal iti balangkas, ania a kita ti reaksion ken makapainteres a saludsod ti magun-odtayo kadagiti bimetallic system?” “reaksion ti kemikal?”
Segun ken ni Kong, ti andamio ti kemikal nga aglawlaw a pagnanaedan dagitoy a metal.
Iti napalabas a 70 a tawen, ti pagalagadan ket ti panagusar ti maymaysa a sentro ti metal tapno magun-od dagiti panagbalbaliw ti kemikal, ngem iti napalabas a dekada wenno nasursurok pay, dagiti kemiko iti tay-ak ket nangrugida a nagsukisok kadagiti agtitinnulong a panagtitinnulong iti nagbaetan ti dua a kemikal a naisilpo wenno agsasaruno a metal. , kinuna ni Kong, “Ikkannakayo iti ad-adu a tukad ti wayawaya.”
Dagitoy a bimetallic catalysts ket mangted kadagiti kemiko iti abilidad a mangtipon kadagiti metal catalysts a naibatay kadagiti pigsa ken pagkapuyan dagitoy, kuna ni Kong. Kas pagarigan, ti maysa a sentro ti metal a saan a nasayaat ti panagsilpona iti maysa a substrato ngem nasayaat a mangburak kadagiti singgalut ket mabalin nga agtrabaho iti sabali a sentro ti metal a saan a nasayaat a mangburak kadagiti singgalut ngem nasayaat ti panagsilpona iti substrato. Ti kaadda ti maikadua a metal apektaranna met dagiti kababalin ti umuna a metal.
”Mabalinmo a rugian a magun-od ti awagantayo a synergistic effect iti nagbaetan ti dua a metal center,” kinuna ni Kong. “Mangrugin a rumsua ti sumagmamano a talaga a naisangsangayan ken nakaskasdaaw a reaksion iti tay-ak ti bimetallic catalysis.”
Kinuna ni Kong nga adu pay laeng ti di masigurado no kasano nga agsilpo dagiti metal iti maysa ken maysa kadagiti molekular a porma. Naragsakan iti kinapintas ti chemistry a mismo a kas met laeng kadagiti resulta. Naiyeg ni Kong iti laboratorio ti Lancaster gapu iti kinalaingda iti X-ray spectroscopy.
“Symbiosis dayta,” kinuna ni Lancaster. "Ti X-ray spectroscopy ti nakatulong ken Richard a mangtarus no ania ti adda iti sirok ti hood ken no ania ti namagbalin iti lata a nangnangruna a reaktibo ken makabael iti daytoy a kemikal a reaksion. Magunggonaankami iti nasaknap a pannakaammona iti kangrunaan a kemistria ti grupo, a naglukat iti baro a tay-ak.”
Bumaba amin dayta iti kangrunaan a chemistry ken panagsirarak, maysa a pamay-an a pinagbalin a posible ti Open Klarman Fellowship, kinuna ni Kong.
“Gagangay a mabalinko nga ipatarayen ti reaksion iti laboratorio wenno agtugaw iti kompiuter a mangtulad iti molekula,” kinunana. “Ikagkagumaanmi ti makagun-od iti naan-anay a ladawan ti aktibidad ti kemikal agingga a mabalin.”