اولین شکل اساسا جدید جذب برای بیش از 90 سال توسط ماشین های مولکولی | پژوهش

اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در whatsapp
اشتراک گذاری در facebook
اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در linkedin
اشتراک گذاری در reddit
اشتراک گذاری در email

*****توجه : ممکن است در ترجمه مشکلاتی وجود داشته باشد *****

تصویری که مکانیسم جذب متوالی و کمی را بر روی سطوح یک MOF نشان می دهد.

پیوند آرایه‌های پمپ‌های مولکولی بر روی سطوح چارچوب فلزی-آلی (MOF) به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا شکل کاملاً جدیدی از جذب را ابداع کنند که به آن «جذب مکانیکی» می‌گویند. لیانگ فنگ از دانشگاه نورث وسترن در ایالات متحده توضیح می‌دهد: «این پدیده جدیدی است که توسط آن مولکول‌ها به طور فعال به یک محفظه سطحی منتقل می‌شوند و در حالت ثابت غیرتعادلی باقی می‌مانند، قبل از اینکه به روشی غیر مخرب به بخش عمده رها شوند». بخشی از یک تیم تحقیقاتی که با فریزر استودارت برنده جایزه نوبل کار می کند. فنگ می گوید که این فرآیند شبیه به حمل و نقل فعال در سیستم های بیولوژیکی است.

پدیده های مبتنی بر جذب نقش کلیدی در زمینه هایی مانند کاتالیز و ذخیره انرژی دارند. از زمان کشف فیزیجذب و جذب شیمیایی در دهه 1930، جذب عموماً به عنوان یک فرآیند غیرفعال در نظر گرفته می‌شود که در آن مقدار و نوع مواد جذب شده توسط یک تعادل پیوسته تعیین می‌شود. فنگ می گوید که نتایج جدید ممکن است این را تغییر دهد. ما بالاخره چالش یک قرنی ایجاد یک حالت فعال جذب را برطرف کردیم.

چارلی مک ترنان در مؤسسه فرانسیس کریک و کالج کینگ لندن در بریتانیا، که در این مطالعه شرکت نداشت، خاطرنشان می کند که تفاوت کلیدی بین جذب مکانیکی و اشکال قبلی جذب در انرژی فرآیندها نهفته است. او می‌گوید: «در حالی که جذب شیمیایی و فیزیولوژیکی از نظر انرژی مطلوب هستند و برای آزاد کردن سوربات به انرژی نیاز دارند، جذب مکانیکی برای اتصال سوربات به انرژی نیاز دارد و هنگام دفع مقداری از آن را آزاد می‌کند.» این کار در نهایت می‌تواند برای ایجاد واحدهای ذخیره‌سازی در مقیاس مولکولی برای مواد شیمیایی خاص مورد استفاده قرار گیرد، که می‌توانند در صورت تقاضا – همراه با انرژی محبوس شده‌شان آزاد شوند.

افزایش تقاضا برای محصولات پتروشیمی خاورمیانه در تابستان

محققان از کاست های پمپاژ متصل به زنجیره های پلیمری برای جذب و جذب حلقه های باردار از محلول روی سطح MOF استفاده کردند. این سیستم به روشی شبیه به سینت سایزر پلی روتاکسان که یک سال پیش توسط این تیم ساخته شد، کار می کند. دین آستومیان، نظریه‌پرداز دانشگاه می‌گوید: «پمپ‌ها اجازه می‌دهند تا از انرژی خارجی برای آوردن حلقه‌ها به‌طور متوالی از توده به سطح استفاده شود، و ساختار فوق‌العاده‌ای دور از تعادل و ناپایدار با چگالی زیاد حلقه‌ها ایجاد کند». از مین، ایالات متحده، که او نیز به این کار کمک کرد. این باعث ایجاد گرادیان های پتانسیل بزرگ به شکل خازن های شیمیایی می شود که انرژی در آنها ذخیره می شود. Astumian پیش‌بینی می‌کند که عملکرد حلقه‌ها باعث می‌شود تا انواع دیگر مولکول‌ها نیز در سطح جذب و جمع‌آوری شوند.

چالش اساساً یکی از این است که چگونه می‌توان نانوحصار را دور از تعادل ایجاد کرد؟ شیمی آهو!

فریزر استودارت، دانشگاه نورث وسترن

در سیستم مورد مطالعه، فرآیند جذب توسط چرخه های ردوکس متعدد کنترل می شود در حالی که دفع توسط یک اسید تحریک می شود. Sündüs Erbaş Çakmak از دانشگاه غذا و کشاورزی قونیه در ترکیه می‌گوید: «با تغییر چرخه‌های عملیاتی، می‌توان تعداد جذب‌های انباشته شده را دقیقاً در جذب مکانیکی تنظیم کرد – چیزی که با روش‌های سنتی امکان‌پذیر نیست». با استفاده از پلی اتیلن گلیکول به عنوان زنجیره جمع‌آوری، دستگاه از نظر تئوری می‌تواند تا 10 سیکل ردوکس را انجام دهد.

Rafal Klajn در موسسه Weizmann در اسرائیل فکر می کند که جذب مکانیکی بر روی سطوح MOF های رسانای الکتریکی جالب خواهد بود. او می‌گوید: «این ممکن است با استفاده از پتانسیل‌های مختلف، بر خلاف افزودن متناوب عوامل کاهنده و اکسیدکننده امکان‌پذیر باشد». نشان دادن اینکه مولکول‌های جذب‌شده مکانیکی می‌توانند کار مکانیکی انجام دهند، برای مثال، با وادار کردن اجباری به دفع نخی که به آن متصل شده‌اند، هیجان‌انگیز خواهد بود – این می‌تواند به مفهوم جدیدی در مکانیک شیمی منجر شود.»

تجارت 33 میلیارد دلاری ایران با کشورهای همسایه

تصویری که سطح MOF را نشان می دهد

عضو تیم یونیان کیو از دانشگاه نورث وسترن تاکید می کند که این تحقیق یک رویکرد دگرگون کننده برای کنترل شیمی در سطوح و رابط ها ارائه می دهد. این دری را برای کارکرد ماشین‌های مولکولی مصنوعی بر روی سطوح طیف وسیعی از مواد کاربردی مانند نانوذرات میسلی و چارچوب‌های کووالانسی-آلی باز می‌کند. ما در حال حاضر در حال بررسی هر دو پروژه در گروه خود هستیم.

استودارت می افزاید که دلایل خوبی برای این باور وجود دارد که مفهوم جذب مکانیکی روزی در کتاب های درسی نمایان خواهد شد. اگر شیمیدان‌ها بتوانند بفهمند که چگونه می‌تواند ساختاری فعال مانند سوئیت به خود بگیرد [mechanically interlocked rings]او می‌گوید، ذخیره گازهایی مانند هیدروژن، دی‌اکسید کربن و متان وارد دنیای جدیدی می‌شود و به طور کلی به یک بازی توپ متفاوت تبدیل می‌شود. «چالش اساساً یکی از این است که چگونه می‌توان نانوحصار را دور از تعادل ایجاد کرد؟ شیمی اوه!

منبع : www.chemistryworld.com
2021-10-25 14:56:00

امتیاز دهید
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها

راه های ارتباطی با کارشناسان فروش

کارشناسان فروش:

خانم سپهری

مدیر فروش

خانم شایگان

کارشناس فروش

خانم سعادت

کارشناس فروش

شماره موبایل:

شماره تلفن:

پیغام در واتساپ:

5020 142 0919

3147 9501 031

2813 836 0910

3144 9501 031

5410 061 0912

3145 9501 031

راه های ارتباطی با کارشناسان فروش

خانم سپهری

مدیر فروش

شماره موبایل:

شماره تلفن:

پیام در واتساپ:

5020 142 0919

3147 9501 031

خانم شایگان

کارشناس فروش

شماره موبایل:

شماره تلفن:

پیام در واتساپ:

5020 142 0919

3147 9501 031

خانم سعادت

کارشناس فروش

شماره موبایل:

شماره تلفن:

پیام در واتساپ:

5020 142 0919

3147 9501 031

بیا ببین چه خبره اینجا

عضویت در خبرنامه هفتگی ما

مزایا عضویت :

  • جدید ترین مقالات و محصولات را در ایمیل خود به صورت هفتگی داشته باشید.
  • اخبار جشنواره و نمایشگاه های مربوطه را سریعتر از بقیه دریافت کنید.
  • مهم از همه فقط اینجا تخفیف محصولات را اعلام میکنیم
  • آخری هم با اجازه شما ماهی یک بار هم تبلیغ بفرستیم ( قول میدیم مزاحم نشیم و دست پر هم بیایم )
خبرنامه دکاموند شیمی
blank

دانلود فقط با یک کلیک

با کلیک بر روی دانلود و اشتراک ، شما در خبرنامه مشتریان دکاموند شیمی مشترک خواهید شد.