نانوذرات طلا و کاهش آلودگی هوا

به گزارش گلدنیوز ؛  نانوذرات طلا به عنوان نانوکاتالیست در حذف آلاینده‌ها یا تمیزکردن گازهای خروجی خودروها، شدت واکنش‌های شیمیایی مطلوب را افزایش می‌دهد. محققانی از هلند، انگلیس و آمریکا فرآیند کاتالیستی را بررسی کرده‌اند و فعالیت بالای کاتالیستی نانوطلا، را تشریح کرده‌اند.

نانوذرات طلا و اکسیداسیون مونواکسیدکربن

این تیم تحقیقاتی به جای توده طلا از نانو ذرات طلا استفاده کردند. برای ساخت این کاتالیست، طلا به صورت پودر و در اندازه نانومتری روی پایه آلومینا قرار داده شد. خواص نانو ذرات طلا با طلای توده‌ای بسیار متفاوت است. اتم‌های طلا فقط در اندازه‌های نانومتری خواص و رفتار کاتالیستی از خود نشان می‌دهند. دانشمندان قبلاً متوجه شده بودند که نانوذرات طلا روی پایه آلومینا، CO به CO_۲ تبدیل می‌کنند؛ اما از نحوه فعال شدن اکسیژن روی این کاتالیست آگاه نبودند.
این محققان برای درک این مطلب ابتدا فقط جریانی از اکسیژن را از روی نانوذرات طلا عبور دادند و با استفاده از طیف‌سنجی جذبی پرتویX با انرژی بالا مشاهده کردند که چگونه اکسیژن هنگامی که با نانوذرات طلا پیوند می‌دهد، از نظر شیمیایی فعال می‌شود. آنها با پایش دائم و عبور جریان مونواکسیدکربن سمی، مشاهده کردند که اکسیژن پیوند یافته با طلا ، با مونواکسید کربن واکنش داده و سبب تبدیل آن به دی‌اکسیدکربن می‌شود. بدون نانوذرات طلا، انجام این واکنش امکان‌پذیر نیست.

یافتن مسیر واکنش

یکی از این محققان می‌گوید: ”ما قبلاً می‌دانستیم ذرات کوچک طلا فعال هستند ولی نمی‌دانستیم این واکنش چگونه انجام می‌شود. اینک ما توانسته‌ایم مراحل و مسیر این واکنش را مشاهده کنیم”.
از نتایج این تحقیق می‌توان در کنترل آلودگی از قبیل تمیز کردن هوا، یا خالص‌سازی هیدروژن استفاده شده برای پیل‌های سوختی، استفاده کرد.
از این روش می‌توان برای مطالعه سیستم‌های کاتالیستی دیگر به منظور بهبود پایداری و عملکرد آنها استفاده نمود. این محققان نتایج کار خود را در مجله Angewandte Chemie به چاپ رسانده‌اند.

منبع: ستاد فن آوری نانو