Oamenii de știință dezvoltă o soluție pentru a evita coroziunea particulelor de aur

Articolul explică faptul că aurul pare atât de strălucitor și atractiv este că este maleabil chimic la condițiile fizice care ar putea distorsiona alte materiale, cum ar fi căldura, presiunea și oxidarea. În mod paradoxal, la scară nanometrică, particulele minuscule de aur inversează această tendință și devin atât de reactive, încât multă vreme au fost esențiale pentru obținerea diferitelor tipuri de catalizatori, intermediari care accelerează sau permit cumva o reacție chimică. A lua un loc.

„Aurul este un metal minunat și este lăudat în societate, în special în știință”, a declarat Kosuke Suzuki, coautor al studiului de la Universitatea din Tokyo, într-un comunicat de presă. „Este grozav pentru catalizatori și ne poate ajuta să facem o serie de lucruri, inclusiv medicamente. Motivele pentru aceasta sunt că aurul are o capacitate scăzută de a adsorbi molecule și este, de asemenea, foarte selectiv în ceea ce privește ceea ce se leagă, deci permite o precizie foarte mare. controlul proceselor.” Sinteză chimică.Catalizatorii de aur funcționează adesea la temperaturi și presiuni mai scăzute decât catalizatorii convenționali, necesitând mai puțină energie și reducând impactul asupra mediului.

Aurul se poate coroda

Suzuki a subliniat că, în ciuda calității aurului, acesta are unele dezavantaje. Devine mai reactiv atunci când este sub formă de particule mici și există un punct în care un catalizator din aur poate începe să sufere negativ de căldură, presiune, coroziune, oxidare și alte condiții.

Cercetătorul și echipa sa s-au gândit că ar putea îmbunătăți această situație și au conceput un nou agent de protecție care ar putea permite catalizatorului de aur să-și mențină funcțiile utile într-o gamă mai mare de condiții fizice.

„Nanoparticulele de aur actuale utilizate în catalizatori au un anumit nivel de protecție, datorită agenților precum dodecanetiol și polimeri organici. Dar noul nostru produs se bazează pe un grup de oxizi metalici numiti polioxometalați și oferă rezultate mult mai bune, în special în ceea ce privește stresul oxidativ”, a spus Suzuki. „In prezent investigăm noi structuri și aplicații pentru polioxometalați. De data aceasta am aplicat polioxometalat nanoparticulelor de aur și am confirmat că polioxometalatul îmbunătățește durabilitatea nanoparticulelor. Adevărata provocare a fost aplicarea unei game largi de tehnici analitice pentru a testa și verifica toate acestea.

Echipa a folosit cel puțin șase metode spectroscopice care diferă în ceea ce privește tipurile de informații pe care le dezvăluie despre materie și comportamentul acesteia. Dar, în general, aceștia funcționează prin strălucirea unui anumit tip de lumină pe un material și măsurând modul în care acea lumină se schimbă într-un fel folosind senzori specializați. Suzuki și colegii săi au petrecut luni de zile executând diferite teste și diferite configurații ale materialelor lor experimentale până au găsit ceea ce căutau.

„Nu suntem motivați doar de a încerca să îmbunătățim o metodă de sinteză chimică. Multe aplicații ale nanoparticulelor de aur îmbunătățite pot fi folosite în beneficiul societății”, a spus Suzuki. „Catalizatori pentru a distruge poluarea (multe mașini pe benzină au deja un convertor catalitic familiar). ), pesticide mai puțin agresive, Chimie verde pentru energie regenerabilă, intervenții medicale, senzori pentru agenți patogeni de origine alimentară și lista poate continua. Dar vrem să mergem și mai departe. Următorii noștri pași vor fi să îmbunătățim gama de condiții fizice în care putem face nanoparticulele de aur mai flexibile și, de asemenea, să vedem cum putem adăuga o oarecare rezistență altor metale catalitice utile, cum ar fi ruteniu, rodiu, reniu și, desigur, ceva. pe care oamenii îl prețuiesc chiar mai mult decât aurul: platina.