మన చుట్టూ నిత్యం రసాయన ప్రతిచర్యలు జరుగుతూనే ఉంటాయి - మీరు దాని గురించి ఆలోచించినప్పుడు అది స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది, కానీ మనం కారు స్టార్ట్ చేసినప్పుడు, గుడ్డు ఉడకబెట్టినప్పుడు లేదా మన పచ్చికను ఫలదీకరణం చేసినప్పుడు మనలో ఎంతమంది అలా చేస్తాము?
రసాయన ఉత్ప్రేరక నిపుణుడు రిచర్డ్ కాంగ్ రసాయన ప్రతిచర్యల గురించి ఆలోచిస్తున్నాడు. "ప్రొఫెషనల్ ట్యూనర్" గా తన పనిలో, అతను స్వయంగా ఉత్పన్నమయ్యే ప్రతిస్పందనలపై మాత్రమే కాకుండా, కొత్త ప్రతిస్పందనలను గుర్తించడంలో కూడా ఆసక్తి చూపుతాడు.
కాలేజ్ ఆఫ్ ఆర్ట్స్ అండ్ సైన్సెస్‌లో కెమిస్ట్రీ మరియు కెమికల్ బయాలజీలో క్లార్మాన్ ఫెలోగా, కాంగ్ రసాయన ప్రతిచర్యలను కావలసిన ఫలితాలకు నడిపించే ఉత్ప్రేరకాలను అభివృద్ధి చేయడానికి కృషి చేస్తున్నాడు, సురక్షితమైన మరియు విలువ ఆధారిత ఉత్పత్తులను సృష్టిస్తున్నాడు, వీటిలో వ్యక్తి ఆరోగ్యంపై సానుకూల ప్రభావం చూపేవి కూడా ఉన్నాయి. బుధవారం.
"గణనీయమైన మొత్తంలో రసాయన ప్రతిచర్యలు సహాయం లేకుండా జరుగుతాయి" అని కాంగ్ అన్నారు, కార్లు శిలాజ ఇంధనాలను తగలబెట్టినప్పుడు కార్బన్ డయాక్సైడ్ విడుదలను ప్రస్తావిస్తూ. "కానీ మరింత సంక్లిష్టమైన మరియు సంక్లిష్టమైన రసాయన ప్రతిచర్యలు స్వయంచాలకంగా జరగవు. ఇక్కడే రసాయన ఉత్ప్రేరకం అమలులోకి వస్తుంది."
కాంగ్ మరియు అతని సహచరులు తాము జరగాలనుకున్న ప్రతిచర్యలను నిర్దేశించడానికి ఉత్ప్రేరకాలను అభివృద్ధి చేశారు. ఉదాహరణకు, సరైన ఉత్ప్రేరకాన్ని ఎంచుకోవడం ద్వారా మరియు ప్రతిచర్య పరిస్థితులతో ప్రయోగాలు చేయడం ద్వారా కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను ఫార్మిక్ ఆమ్లం, మిథనాల్ లేదా ఫార్మాల్డిహైడ్‌గా మార్చవచ్చు.
కెమిస్ట్రీ అండ్ కెమికల్ బయాలజీ (A&S) ప్రొఫెసర్ మరియు కాంగ్ మోడరేటర్ కైల్ లాంకాస్టర్ ప్రకారం, కాంగ్ విధానం లాంకాస్టర్ ల్యాబ్ యొక్క "డిస్కవరీ-డ్రైవెన్" విధానంతో బాగా సరిపోతుంది. "రిచర్డ్ తన కెమిస్ట్రీని మెరుగుపరచడానికి టిన్‌ను ఉపయోగించాలనే ఆలోచనను కలిగి ఉన్నాడు, అది నా లిపిలో ఎప్పుడూ లేదు" అని లాంకాస్టర్ అన్నారు. "పత్రికాలలో ఎక్కువగా మాట్లాడబడే కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను మరింత విలువైనదిగా ఎంపిక చేసి మార్చగల ఉత్ప్రేరకం అతని వద్ద ఉంది."
కాంగ్ మరియు అతని సహకారులు ఇటీవల కొన్ని పరిస్థితులలో కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను ఫార్మిక్ ఆమ్లంగా మార్చగల వ్యవస్థను కనుగొన్నారు.
"ప్రతిస్పందించే విషయంలో మనం ఇంకా అత్యాధునికంగా లేనప్పటికీ, మా వ్యవస్థ అత్యంత అనుకూలీకరించదగినది" అని కాంగ్ అన్నారు. "ఈ విధంగా, కొన్ని ఉత్ప్రేరకాలు ఇతరులకన్నా ఎందుకు వేగంగా పనిచేస్తాయో, కొన్ని ఉత్ప్రేరకాలు అంతర్గతంగా ఎందుకు మెరుగ్గా ఉన్నాయో మనం మరింత లోతుగా అర్థం చేసుకోవడం ప్రారంభించవచ్చు. మనం ఉత్ప్రేరకాల పారామితులను సర్దుబాటు చేయవచ్చు మరియు ఈ వస్తువులు వేగంగా పనిచేయడానికి కారణమేమిటో అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రయత్నించవచ్చు, ఎందుకంటే అవి ఎంత వేగంగా పనిచేస్తాయో, అంత బాగా పనిచేస్తాయి, మీరు అణువులను సృష్టించవచ్చు."
క్లార్మాన్ ఫెలోగా, కాంగ్ పర్యావరణం నుండి నైట్రేట్లను తొలగించి, జలమార్గాల్లోకి విషపూరితంగా చొరబడే సాధారణ ఎరువును తొలగించి, వాటిని మరింత హానిచేయని పదార్థాలుగా మార్చడానికి కూడా కృషి చేస్తున్నారని ఆయన అన్నారు.
భూమిలో లభించే అల్యూమినియం మరియు టిన్ వంటి లోహాలను ఉత్ప్రేరకంగా ఉపయోగించడంపై కాంగ్ ప్రయోగాలు చేశాడు. ఈ లోహాలు చౌకైనవి, విషపూరితం కానివి మరియు భూమి పొరల్లో సమృద్ధిగా ఉంటాయి, కాబట్టి వాటిని ఉపయోగించడం వల్ల స్థిరత్వ సమస్యలు తలెత్తవని ఆయన అన్నారు.
"రెండు లోహాలు ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందే ఉత్ప్రేరకాలను ఎలా తయారు చేయాలో కూడా మేము కృషి చేస్తున్నాము" అని కాంగ్ అన్నారు. "ఒకే చట్రంలో రెండు లోహాలను ఉపయోగించడం ద్వారా, బైమెటాలిక్ వ్యవస్థల నుండి మనం ఎలాంటి ప్రతిచర్యలు మరియు ఆసక్తికరమైన రసాయన ప్రక్రియలను పొందవచ్చు?"
అడవులు ఈ లోహాలను కలిగి ఉండే రసాయన వాతావరణం - సరైన వాతావరణానికి సరైన బట్టలు మీకు అవసరమైనట్లే, ఈ లోహాలు తమ పనిని చేయడానికి వాటి సామర్థ్యాన్ని అన్‌లాక్ చేయడంలో అవి కీలకం అని కాంగ్ అన్నారు.
గత 70 సంవత్సరాలుగా, రసాయన పరివర్తనలను సాధించడానికి ఒకే లోహ కేంద్రాన్ని ఉపయోగించడం ప్రమాణంగా ఉంది, కానీ గత దశాబ్దంలో లేదా దాదాపుగా, ఈ రంగంలోని రసాయన శాస్త్రవేత్తలు రసాయనికంగా లేదా దగ్గరగా రెండు లోహాల కలయికను పరిశోధించడం ప్రారంభించారు. మొదట, కాంగ్ ఇలా అంటాడు, "ఇది మీకు ఎక్కువ స్వేచ్ఛను ఇస్తుంది."
ఈ ద్విలోహ ఉత్ప్రేరకాలు రసాయన శాస్త్రవేత్తలకు వాటి బలాలు మరియు బలహీనతల ఆధారంగా లోహ ఉత్ప్రేరకాలను కలిపే సామర్థ్యాన్ని ఇస్తాయని కాంగ్ చెప్పారు. ఉదాహరణకు, ఉపరితలాలకు చెడుగా బంధించి బంధాలను బాగా విచ్ఛిన్నం చేసే లోహ కేంద్రం బంధాలను చెడుగా విచ్ఛిన్నం చేసే కానీ ఉపరితలాలకు బాగా బంధించే మరొక లోహ కేంద్రంతో పని చేయవచ్చు. రెండవ లోహం ఉండటం మొదటి లోహం యొక్క లక్షణాలను కూడా ప్రభావితం చేస్తుంది.
"రెండు లోహ కేంద్రాల మధ్య సినర్జిస్టిక్ ప్రభావాన్ని మనం పిలవడాన్ని మీరు ప్రారంభించవచ్చు" అని కాంగ్ అన్నారు. "బైమెటాలిక్ ఉత్ప్రేరక రంగం ఇప్పటికే నిజంగా ప్రత్యేకమైన మరియు అద్భుతమైన రియాక్టివిటీని చూపించడం ప్రారంభించింది."
పరమాణు సమ్మేళనాలలో లోహాలు ఒకదానికొకటి ఎలా బంధిస్తాయనే దానిపై ఇప్పటికీ చాలా అస్పష్టతలు ఉన్నాయని కాంగ్ అన్నారు. ఫలితాలతో అతను ఎంత ఉత్సాహంగా ఉన్నాడో, రసాయన శాస్త్రం యొక్క అందం కూడా అంతే ఉత్సాహంగా ఉంది. ఎక్స్-రే స్పెక్ట్రోస్కోపీలో వారి నైపుణ్యం కోసం కాంగ్‌ను లాంకాస్టర్ లాబొరేటరీస్‌కు తీసుకువచ్చారు.
"ఇది ఒక సహజీవనం," అని లాంకాస్టర్ అన్నారు. "ఎక్స్-రే స్పెక్ట్రోస్కోపీ రిచర్డ్ తెరవెనుక ఏమి జరుగుతుందో అర్థం చేసుకోవడానికి సహాయపడింది మరియు టిన్‌ను ప్రత్యేకంగా రియాక్టివ్‌గా మరియు ఈ రసాయన ప్రతిచర్యకు సామర్థ్యం కలిగి ఉండేలా చేసింది. ప్రధాన సమూహ రసాయన శాస్త్రంపై అతని విస్తృతమైన జ్ఞానం నుండి మేము ప్రయోజనం పొందాము, ఇది సమూహానికి కొత్త ప్రాంతానికి తలుపులు తెరిచింది."
ఇదంతా ప్రాథమిక రసాయన శాస్త్రం మరియు పరిశోధనకు సంబంధించినదని కాంగ్ చెప్పారు, మరియు ఈ విధానం ఓపెన్ క్లార్మాన్ స్కాలర్‌షిప్ ద్వారా సాధ్యమైంది.
"సాధారణ రోజున, నేను ప్రయోగశాలలో ప్రతిచర్యలను అమలు చేయగలను లేదా కంప్యూటర్ వద్ద కూర్చుని అణువులను అనుకరించగలను" అని అతను చెప్పాడు. "మేము రసాయన కార్యకలాపాల యొక్క పూర్తి చిత్రాన్ని పొందడానికి ప్రయత్నిస్తున్నాము."