Tværfaglige interaktioner inspirerer til nye opdagelser
Takayuki Kojima med det katalytiske målesystem. Kredit:Tohoku University
Efter en tværfaglig tilgang, forskere i Japan har fundet nye katalysatorer ved hjælp af unikke Heusler-legeringer. De fleste undersøgelser af katalysatorer er blevet udført af forskere i kemi. Imidlertid, katalysatorer relaterer sig også til andre forskningsfelter. For eksempel, materialevidenskab, herunder metallurgi, involverer også fremstilling og analyse af katalysatorer, og faststoffysik er nødvendig for at forstå elektroniske strukturer med katalytiske egenskaber. Derfor, ekspertise fra forskellige områder er afgørende for katalytiske undersøgelser.
Heusler-legeringer (formel:X 2 YZ) er meget populære som magnetiske (spintroniske), termoelektriske, og formhukommelsesmaterialer. Selvom de næsten er ukendte som katalysatorer, de har fantastiske funktioner:(1) mange mulige sæt af X, Y, og Z muliggør opdagelsen af nye katalysatorer; og (2) muligheden for elementær substitution (f.eks. X 2 YZ 1- x Z' x ) muliggør finjustering af katalytiske egenskaber.
Takayuki Kojima fra Tohoku University, hvis ph.d. involveret i at forske i magnetiske materialer, opfattet brugen af Heusler-legeringer som katalysatorer, og har udført forskningen med An Pang Tsai-forskningsgruppen, der studerer katalysatorer fra et metallurgisk synspunkt. De fandt gode katalysatorer, Co 2 (Mn eller Fe) Ge, til selektiv hydrogenering af alkyn, baseret på funktion 1. De demonstrerede også den præcise kontrol af katalyse baseret på funktion 2.
De nye katalysatorer inkluderer ikke ædle ædelmetaller, i modsætning til industrielle Pd-baserede katalysatorer. De kan erstatte Pd-katalysatorerne, hvis overfladearealet er forstørret nok, for eksempel, ved at lave nanopartikler.
Ud over, tuning af katalyse ved elementær substitution er svært at udføre i almindelige legeringer. Denne opdagelse har ikke kun praktiske fordele, men vil også være nyttig til at undersøge katalysemekanismer på legeringer, der stadig ikke er fuldt ud afsløret.
Holdet sigter nu mod at udvikle praktiske katalysatorer med store overfladearealer og at afsløre mekanismerne bag god ydeevne i dybden. "Vi tror på, at denne undersøgelse vil inspirere mange forskere inden for alle relaterede områder til at forsøge at finde gode Heusler-katalysatorer til forskellige reaktionsprocesser, " sagde Kojima.
Varme artikler
-
Hvorfor er planter grønne? Forskningsteams model gengiver fotosynteseUC Riverside-ledet forskerholds model til at forklare fotosyntese beskriver den næste udfordrende fase af forskningen om, hvordan grønne planter omdanner lysenergi til kemisk energi. Kredit:Gabor lab, -
Udvikling af en strækbar vibrationsdrevet enhed ved hjælp af en flydende elektretDet nyudviklede flydende elektretmateriale (til venstre) og den bøjelige og strækbare vibrationsdrevne enhed (midten og højre). Kredit:NIST NIMS og AIST udviklede et flydende elektretmateriale, de -
Hemmeligheder bag Lucretia maler tættere på at blive afsløretLucretias død. Kredit:Bowes Museum Mysteriet om hvem der malede et århundreder gammelt kunstværk, og når, er tættere på at blive afsløret takket være kunstbevaring og retsmedicinske eksperter fra -
Forskere skaber formhukommelses-aerogeler med gummilignende elasticitetTime-lapse af en aerogel, der bøjer tilbage til sin oprindelige form. Kredit:Sam OKeefe, Missouri S&T Polymere aerogeler er nanoporøse strukturer, der kombinerer nogle af de mest ønskværdige egens
- GTE's rolle i DNA-ekstraktion
- Forebyggelse af et flystyrt - forskning hjælper piloter med at træne efter aerodynamiske boder
- Hvordan annoncering kan genbruge sig selv til at tjene byer på mere bæredygtige måder
- Afbrydelse af sløringsbarrieren:Der er fejl i superopløsninger
- Magnetisk guld nanohybrid vil hjælpe med at bekæmpe kræft
- Nyt instrument slutter sig til jagten på jordlignende planeter