Reaksi kimia tajadi di sakuliliang awak taruih-jaleh kalau dipikia-pikia, tapi bara banyak urang nan mangarajoannyo katiko awak mamulai oto, mandidiahkan talua, atau mambuahi halaman awak?
Pakar katalisis kimia Richard Kong alah bapikia tantang reaksi kimia. Dalam karajonyo sabagai “tuner profesional,” bak keceknyo, inyo indak hanyo baminaik jo tanggapan nan timbua surang, tapi juo untuak maidentifikasi tanggapan baru.
Sabagai Rekan Klarman dalam Kimia jo Biologi Kimia di Perguruan Tinggi Seni jo Sains, Kong bakarajo untuak mangambangkan katalis nan mandorong reaksi kimia untuak hasia nan diinginkan, mambuek produk nan aman dan bahkan banilai tambah, tamasuak nan dapek mampunyoi dampak positif pado urang. kasehatan. Rabaa.
“Sajumlah gadang reaksi kimia tajadi tanpa bantuan,” kecek Kong, mangacu pado palapehan karbon dioksida katiko oto mambaka bahan bakar fosil. "Tapi reaksi kimia nan labiah kompleks jo rumik indak tajadi sacaro otomatis. Disikolah katalisis kimia masuak."
Kong jo kawan-kawannyo mangambangkan katalis untuak mangarahkan reaksi-reaksi nan inyo inginkan tajadi. Misalnyo, karbon dioksida dapek diubah manjadi asam formik, metanol, atau formaldehida jo caro mamiliah katalis nan tapek jo baeksperimen jo kondisi reaksi.
Manuruik Kyle Lancaster, Profesor Kimia jo Biologi Kimia (A&S) jo moderator Kong, pandakekan Kong sasuai bana jo pandakekan “nan didorong dek panamuan” dari laboratorium Lancaster. “Richard punyo ide untuak manggunoan timah untuak maningkekan kimianyo, nan indak pernah ado dalam naskah ambo,” kecek Lancaster. “Inyo punyo katalis nan bisa sacaro selektif maubah karbon dioksida, nan banyak dibicarakan di pers, manjadi sesuatu nan labiah baharago.”
Kong jo kolaboratornyo baru-baru ko manamukan sistem nan, dalam kondisi tatantu, dapek maubah karbon dioksida manjadi asam formik.
“Samantaro awak alun canggih dalam responsivitas, sistem awak sangaik bisa disesuaikan,” kato Kong. "Jo caro iko, kito dapek mulai mamahami labiah dalam baa mangko babarapo katalis bakarajo labiah capek daripado nan lain, baa mangko babarapo katalis sacaro alamiah labiah baiak. Kito dapek ma-otak-atik parameter katalis dan mancubo mamahami apo nan mambuek hal-hal iko bakarajo labiah capek, karano samakin capek inyo bakarajo, samakin baiak inyo bakarajo, samakin capek awak dapek mambuek molekul."
Sabagai Klarman Fellow, Kong juo sadang bakarajo untuak maapuih nitrat, pupuak umum nan meresap sacaro baracun ka jalur aia, dari lingkuangan jo maubahnyo manjadi zat nan labiah indak babahayo, keceknyo.
Kong baeksperimen jo manggunoan logam nan tadapek di bumi, sarupo aluminium jo timah, sabagai katalis. Logam-logam tu murah, indak baracun dan banyak di kerak bumi, sahinggo mamakainyo indak akan manimbulkan masalah kalastarian, katonyo.
“Kami juo sadang mangarajoan caro mambuek katalis dimano duo logam saliang bainteraksi,” kato Kong. “Jo manggunoan duo logam dalam satu rangka, apo reaksi jo proses kimia nan menarik nan bisa kito dapekkan dari sistem bilogam?”
Hutan adolah lingkuangan kimia nan mamacik logam-logam ko – inyo sangaik pantiang untuak mambukak potensi logam-logam ko untuak mangarajoan karajonyo, samo jo awak paralu pakaian nan tapek untuak cuaco nan tapek, kecek Kong.
Salamo 70 taun tarakhia, standarnyo adolah manggunoan satu pusek logam untuak mancapai transisi kimia, tapi dalam sadekade tarakhia atau labiah, ahli kimia di lapangan alah mulai manyalidiak panyatuan duo logam, baiak sacaro kimia atau dalam kadakek-an. Partamo, kecek Kong, “Iko maagiah awak labiah banyak derajat kabebasan.”
Katalis bimetal ko mambarikan kamampuan kapado ahli kimia untuak manggabuangkan katalis logam badasarkan kakuatan jo kalamahannyo, kecek Kong. Misalnyo, pusat logam nan maikek buruak pado substrat tapi mamutuihkan ikatan jo baiak mungkin bakarajo samo jo pusat logam lain nan mamutuihkan ikatan nan buruak tapi maikek jo baiak pado substrat. Adonyo logam kaduo juo mampangaruahi sipaik logam partamo.
”Awak bisa mulai mandapekkan apo nan awak sabuik efek sinergis antaro kaduo pusat logam tu,” kato Kong. “Bidang katalisis bimetal alah mulai manunjuakan babarapo reaktivitas nan sabana unik dan indah.”
Kong mangatoan masih banyak ambiguitas tantang baa logam saliang maikek dalam senyawa molekuler. Inyo samo hebohnyo jo indahnyo kimia itu sandiri sarupo jo hasilnyo. Kong dibaok ka Laboratorium Lancaster dek kaahlian mareka dalam spektroskopi sinar-X.
“Iko simbiosis,” kecek Lansa. "Spektroskopi sinar-X mambantu Richard mamahami apo nan tajadi di balakang layar jo apo nan mambuek timah sangaik reaktif jo mampu untuak reaksi kimia ko. Kami mandapek manfaat dari pangatahuannyo nan luas tantang kimia kalompok utamo, nan mambukak pintu untuak kalompok ka daerah baru."
Sadonyo turun ka kimia dasar jo penelitian, kecek Kong, dan pendekatan iko dimungkinkan dek beasiswa Klarman Terbuka.
“Pado hari nan khas, ambo bisa manjalankan reaksi di laboratorium atau duduak di komputer mansimulasikan molekul,” katonyo. “Kami bausaho untuak mandapekkan gambaran salangkok mungkin tantang aktivitas kimia.”