• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Den osynliga katalysatorn som kan överladda kemiska reaktioner

    Nya rön kan revolutionera hur vi skapar kemikalier.

    Australiska forskare tror att elektricitet kan användas för att överladda alla kemiska reaktioner, med upptäckten som kallas den "osynliga katalysatorn".

    Fyndet beskrivs som ett genombrott med potential att revolutionera vårt sätt att tillverka nya kemikalier.

    Det skulle kunna möjliggöra kostnadseffektiv produktion av komplexa kemikalier, till exempel nya typer av medicin.

    Det kan också minska miljöpåverkan från traditionella katalysatorer som används i industriella processer, av vilka några producerar otäcka biprodukter.

    Forskarna som gjorde upptäckten - Curtin Universitys Dr Simone Ciampi och Dr Nadim Darwish och Australian National Universitys professor Michelle Coote - nominerades till och med för ett Australian Museum Eureka-pris tidigare i år.

    Även om de tyvärr missade priset, upptäckten är fortfarande värd att firas. Här är varför.

    GRUNDLÄGGANDE KATALYSATOR

    Tänk tillbaka ett ögonblick på dina gymnasielektioner i kemi.

    En katalysator är något som påskyndar en kemisk reaktion, utan att förbrukas i reaktionen.

    Ett klassiskt exempel är väteperoxid, som naturligt sönderfaller till syre och vatten.

    Denna process är vanligtvis extremt långsam.

    Men tillsätt en katalysator - kaliumpermanganat - och reaktionen startar plötsligt.

    "En katalysator är vanligtvis en fysisk enhet, något som du kan röra vid, säger Nadim.

    "Det är ett pulver eller en metall som du tillsätter när du tillsätter salt till maten.

    "Vanligtvis är dessa dyra och giftiga."

    Teamet 'Invisible Catalyst'. Kredit:Australian Museum

    Istället, det osynliga katalysatorteamet har funnit att elektriska fält, från ett batteri, kan användas för att påskynda reaktioner istället.

    "Det är något som inte har upptäckts tidigare, säger Nadim.

    EN KATALYSATOR FÖR ATT HÄRSKA DEM ALLA

    Simone säger att katalysatorer normalt är specifika för en viss reaktion, och det kanske inte finns någon känd katalysator för reaktionen du vill påskynda.

    Men han säger att elektriciteten har påskyndat alla reaktioner de har försökt hittills.

    "Vi tror att detta kan tillämpas på alla kemiska reaktioner men med olika känslighet, säger Simone.

    Hur väl elektriska fält kommer att fungera för en given reaktion kan förutsägas med en dator.

    Men det finns en hake - du måste orientera de två molekylerna på rätt sätt.

    UPPORDNING DEM

    Att få molekyler att reagera är lite som att spela Tetris – du måste orientera dem rätt om de ska passa ihop.

    Tills nu, vi har inte haft tekniken för att göra det.

    Men Simone, Nadim och Michelle har kunnat använda nanoteknik för att orientera molekylerna på rätt sätt och sedan föra dem nära varandra för att reagera.

    Arbeta med precision i nanoskala, allt de studerar är litet – tänk 100, 000 gånger mindre än bredden på ett människohår.

    Nadim säger att utmaningen nu är att skala arbetet till större kvantiteter.

    "Vi har en del data som visar att du kan gå upp från några hundra till tusen till en miljon miljarder, " han säger.

    "Du behöver helst gå mot en mullvad — en miljard miljarder miljoner."

    Kanske kommer ditt hus en dag att fyllas med föremål som möjliggjorts genom användningen av elektricitet som katalysator.

    Den här artikeln dök upp först på Particle, en vetenskapsnyhetswebbplats baserad på Scitech, Perth, Australien. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com