روش جديد تصويربرداري از کاتاليستها
محققان دانشگاه Lehigh و Rice به موفقيتي قابل توجه در زمينهي کاتاليستها دست
يافتند. آنها به يك روش تصويربرداري دست يافتهاند كه در آن با استفاده از
ميکروسکوپ الکتروني ميتوان از کاتاليست اسيدي زيرکونات تنگستن تصوير گرفت. با توجه
به اطلاعات به دستآمده از اين تصاوير، محققان ميتوانند فرايندهايي را طراحي کنند
که بر مبناي آن فعاليت کاتاليستها تا 100 برابر افزايش يابد.
کاتاليستهاي مايع کاربردهاي وسيعي در صنعت دارد؛ اما بهدليل تراوش، تبخير يا
داشتن قابليت خورندگي براي محيط زيست مناسب نيستند؛ از اين رو شرکتهاي
توليدکنندهي مواد شيميايي به دنبال جايگزين کردن کاتاليستهاي جامد هستند، زيرا
آنها تبخير نشده، بسيار تميزتر از کاتاليستهاي مايعند.
گروه تحقيقاتي دانشگاه Lehigh و Rice با استفاده از روش اصلاح انحراف در ميکروسکوپ
الکتروني عبوري روبشي (STEM) و برخي روشهاي طيفسنجي مانند رامان، مادون قرمز و
فرابنفش به بررسي رفتار نانوساختارها در کاتاليست اسيدي زيرکونات تنگستن پرداختند و
توانستند از اشکال مختلف زيرکونات تنگستن همچون مونومر، زنجيرههاي پليمرمانند و
خوشههاي نانومتري مستقيماً تصويربرداري نمايند. مطالعات آنها روي اين کاتاليست
نشان داد که بيشترين فعاليت کاتاليستي، زماني اتفاق ميافتد که خوشههايي به قطر 0/8 تا 1 نانومتر از اکسيد تنگستن همراه با اتمهاي زيرکونيوم روي بستري قرار گرفته
باشند.
اين گروه تحقيقاتي در گام بعد خوشههاي نانومتري از اکسيد تنگستن و زيرکونيوم را
روي بستري از زيرکونات تنگستن ـ که فعاليت کاتاليستي ضعيفي دارد ـ نشست دادند که
اين کار موجب شد فعاليت کاتاليستي آن 100 برابر افزايش يابد.
4 سال قبل محققان دانشگاه Lehigh توانستند براي اولين بار در جهان به دو اصلاح
انحراف در دستگاه STEM دست يابند. آنها از يک روش ميکروسکوپي به نام تصويبرداري
زمينه تاريک با زاويهي حلقوي بالا (high-angle annular dark-field imaging
(HAADF)) استفاده کردند که در آن از يک پرتو الکتروني به قطر يک آنگستروم
(0.1نانومتر) استفاده ميشود. اين روش به آنها کمک کرد تا تصاويري واضح از ذرات
اکسيد تنگستن واقع بر يک بستر به دست آورند. آنها در کار جديدشان دو روش HAADF و
STEM اصلاح شده را با هم ترکيب کرده و براي اولين بار توانستند بهطور مستقيم از
انواع مختلف کاتاليستها تصويربرداري کنند. اين روش جديد دانشمندان را قادر ميسازد
تا ابعاد ذرات کاتاليستي از جمله مونومر، ديمر، تريمر و خوشههاي بزرگتر اکسيد
تنگستن را مشاهده کنند.
اطلاعات حاصل از اين روش به همراه اطلاعات طيفسنجي رامان، مادون قرمز و فرابنفش
ميتواند محققان را در ساخت کاتاليستهاي بهتر ياري کند. علاوه بر اين ترکيب
روشهاي ميکروسکوپي و طيفسنجي دانشمندان را در امر ساخت سايتهاي کاتاليستي فعال
قادر ميسازد و آنها روي کاتاليستهايي با فعاليت پايين نشست دهند.
منبع:http://www.nano.ir/newstext.php?Code=6903
خدای را سپاسگزارم که به من فرصت داد تا بتوانم به وسیله این وبلاک با بندگانش ارتباط برقرار کرده و همچنین معلوماتم را نشر دهم .برای همه بازدیدکنندگان ارزوی توفیق را از خدای منان دارم.