Goud, een geliefd metaal in zowel de samenleving als de wetenschappelijke gemeenschap, staat bekend om zijn bestendigheid tegen fysieke omstandigheden die andere materialen zouden aantasten. Dit is precies waarom het zo glanzend en verleidelijk lijkt. Echter, onderzoekers van de Universiteit van Tokyo hebben ontdekt dat op nanoschaal kleine deeltjes goud een hoge reactiviteit vertonen, waardoor ze van onschatbare waarde zijn in katalysatoren die chemische reacties stimuleren.
Kosuke Suzuki, een medeauteur van de studie, legt uit dat gouden katalysatoren nauwkeurige controle bieden over chemische synthese processen vanwege hun lage affiniteit voor het absorberen van moleculen en selectieve bindings eigenschappen. Deze katalysatoren vereisen vaak lagere temperaturen en drukken in vergelijking met traditionele katalysatoren, wat resulteert in verminderd energieverbruik en milieu-impact. Er is echter een kanttekening.
Wanneer goud zich in de vorm van kleine deeltjes bevindt, wordt het zeer reactief en gevoelig voor negatieve effecten zoals hitte, druk, corrosie, oxidatie en andere omstandigheden. Het onderzoeksteam erkende deze beperking en bedacht een nieuw beschermend middel om de duurzaamheid van gouden katalysatoren over een breed scala van fysieke omstandigheden te verbeteren.
De doorbraak kwam door het gebruik van polyoxometalaten, een cluster van metaaloxiden, als beschermingsmiddel voor goudnanodeeltjes. Vergeleken met traditionele middelen zoals dodecanethiolen en organische polymeren, leverden polyoxometalaten superieure resultaten op, vooral bij het voorkomen van oxidatieve stress.
Om hun bevindingen te valideren, maakte het team gebruik van zes spectroscopische methoden, waarbij gespecialiseerde sensoren werden gebruikt om veranderingen in het licht dat werd weerkaatst door het experimentele materiaal te meten. Na maandenlang verschillende configuraties te hebben getest, slaagden ze erin de veerkracht van goudnanodeeltjes te verbeteren.
Hoewel de belangrijkste focus van deze ontwikkelingen ligt op het verbeteren van chemische synthese methoden, gaan de voordelen verder dan dat. Goudnanodeeltjes met verbeterde duurzaamheid kunnen worden gebruikt in katalysatoren voor het afbreken van vervuiling, milieuvriendelijke pesticiden, groene scheikunde voor hernieuwbare energie, medische ingrepen en sensoren voor het detecteren van voedselgerelateerde ziekteverwekkers. Bovendien heeft het team als doel vergelijkbare duurzaamheidsverhogende technieken toe te passen op andere katalytische metalen zoals ruthenium, rhodium, rhenium en platinum.
Met hun baanbrekende onderzoek zijn Suzuki en zijn collega’s niet alleen bezig met het revolutioneren van chemische synthese methoden, maar ook met het banen van de weg voor talloze toepassingen die de samenleving kunnen helpen. Terwijl ze hun inspanningen voortzetten, breidt het potentieel voor duurzame en efficiënte katalysatoren zich uit en worden er eindeloze mogelijkheden ontsloten voor een duurzame toekomst.
FAQ:
The source of the article is from the blog macholevante.com