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 సౌండ్ ఇంజనీర్" గా తన పనిలో, అతను స్వయంగా చెప్పినట్లుగా, తనలో తలెత్తే ప్రతిచర్యలపై మాత్రమే కాకుండా, కొత్త వాటిని రెచ్చగొట్టడంలో 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 వారు కోరుకున్న ప్రతిచర్యను నిర్దేశించడానికి ఒక ఉత్ప్రేరకాన్ని రూపొందించారు మరియు అది జరిగింది. ఉదాహరణకు, సరైన ఉత్ప్రేరకాన్ని ఎంచుకోవడం ద్వారా మరియు ప్రతిచర్య పరిస్థితులతో ప్రయోగాలు చేయడం ద్వారా కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను ఫార్మిక్ ఆమ్లం, మిథనాల్ లేదా ఫార్మాల్డిహైడ్‌గా మార్చవచ్చు.
కాంగ్ విధానం లాంకాస్టర్ యొక్క "డిస్కవరీ-డ్రైవెన్" విధానానికి బాగా సరిపోతుందని కెమిస్ట్రీ అండ్ కెమికల్ బయాలజీ (A&S) ప్రొఫెసర్ మరియు కాంగ్ ఫ్యాకల్టీ అయిన కైల్ లాంకాస్టర్ అన్నారు. "రిచర్డ్ తన కెమిస్ట్రీని మెరుగుపరచడానికి టిన్‌ను ఉపయోగించాలనే ఆలోచనను కలిగి ఉన్నాడు, అది నా లిపిలో ఎప్పుడూ లేదు" అని లాంకాస్టర్ అన్నారు. "కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను మరింత విలువైనదిగా మార్చడానికి ఇది ఉత్ప్రేరకం, మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్ చాలా చెడు ప్రెస్‌ను పొందుతుంది."
కాంగ్ మరియు అతని సహకారులు ఇటీవల కొన్ని పరిస్థితులలో కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను ఫార్మిక్ ఆమ్లంగా మార్చగల వ్యవస్థను కనుగొన్నారు.
"ప్రస్తుతం మనం అత్యాధునిక ప్రతిచర్యాత్మకతకు దగ్గరగా లేనప్పటికీ, మా వ్యవస్థ చాలా కాన్ఫిగర్ చేయదగినది" అని కాంగ్ అన్నారు. "కాబట్టి 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 విషయాలు వేగంగా పని చేసేలా అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రయత్నించవచ్చు, ఎందుకంటే అవి ఎంత వేగంగా పనిచేస్తాయో అంత మంచిది - మీరు అణువులను వేగంగా సృష్టించవచ్చు."
క్లార్మాన్ ఫెలోగా, కాంగ్ జలమార్గాల్లోకి చొరబడే సాధారణ విషాలు అయిన నైట్రేట్లను పర్యావరణం నుండి హానిచేయని పదార్థంగా మార్చడానికి కూడా కృషి చేస్తున్నాడని ఆయన చెప్పారు.
కాంగ్ అల్యూమినియం మరియు టిన్ వంటి సాధారణ భూమి లోహాలను ఉత్ప్రేరకంగా ఉపయోగించి ప్రయోగాలు చేశాడు. ఈ లోహాలు చౌకైనవి, విషపూరితం కానివి మరియు భూమి పొరలో సమృద్ధిగా ఉంటాయి, కాబట్టి వాటిని ఉపయోగించడం వల్ల స్థిరత్వ సమస్యలు తలెత్తవని ఆయన అన్నారు.
"ఈ రెండు లోహాలు ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందే ఉత్ప్రేరకాలను ఎలా తయారు చేయాలో కూడా మేము కనుగొంటున్నాము" అని కాంగ్ అన్నారు. "ఫ్రేమ్‌వర్క్‌లో రెండు లోహాలను ఉపయోగించడం ద్వారా, బైమెటాలిక్ వ్యవస్థల నుండి మనం ఎలాంటి ప్రతిచర్యలు మరియు ఆసక్తికరమైన ప్రశ్నలను పొందవచ్చు?" "రసాయన ప్రతిచర్య?"
కాంగ్ ప్రకారం, స్కాఫోల్డింగ్ అనేది ఈ లోహాలు నివసించే రసాయన వాతావరణం.
గత 70 సంవత్సరాలుగా, రసాయన పరివర్తనలను సాధించడానికి ఒకే లోహ కేంద్రాన్ని ఉపయోగించడం ఆచారం, కానీ గత దశాబ్దంలో లేదా ఈ రంగంలోని రసాయన శాస్త్రవేత్తలు రెండు రసాయనికంగా బంధించబడిన లేదా ప్రక్కనే ఉన్న లోహాల మధ్య సినర్జిస్టిక్ పరస్పర చర్యలను అన్వేషించడం ప్రారంభించారు. , కాంగ్ ఇలా అన్నాడు, "ఇది మీకు ఎక్కువ స్వేచ్ఛను ఇస్తుంది."
ఈ ద్విలోహ ఉత్ప్రేరకాలు రసాయన శాస్త్రవేత్తలకు వాటి బలాలు మరియు బలహీనతల ఆధారంగా లోహ ఉత్ప్రేరకాలను కలిపే సామర్థ్యాన్ని ఇస్తాయని కాంగ్ చెప్పారు. ఉదాహరణకు, ఒక ఉపరితలానికి పేలవంగా బంధించి బంధాలను బాగా విచ్ఛిన్నం చేసే లోహ కేంద్రం మరొక లోహ కేంద్రంతో పనిచేయగలదు, అది బంధాలను పేలవంగా విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది కానీ ఉపరితలానికి బాగా బంధిస్తుంది. 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 రంగంలో కొన్ని నిజంగా ప్రత్యేకమైన మరియు అద్భుతమైన ప్రతిచర్యలు ఉద్భవించడం ప్రారంభించాయి."
లోహాలు ఒకదానికొకటి పరమాణు రూపాల్లో ఎలా బంధిస్తాయనే దానిపై ఇప్పటికీ చాలా అనిశ్చితి ఉందని కాంగ్ అన్నారు. ఫలితాలతో అతను ఎంత ఉత్సాహంగా ఉన్నాడో, రసాయన శాస్త్రం యొక్క అందం కూడా అంతే ఉత్సాహంగా ఉంది. ఎక్స్-రే స్పెక్ట్రోస్కోపీలో వారి నైపుణ్యం కోసం కాంగ్‌ను లాంకాస్టర్ ప్రయోగశాలకు తీసుకువచ్చారు.
"ఇది ఒక సహజీవనం," అని లాంకాస్టర్ అన్నారు. "ఎక్స్-రే స్పెక్ట్రోస్కోపీ రిచర్డ్‌కు హుడ్ కింద ఏమి ఉందో మరియు టిన్‌ను ప్రత్యేకంగా రియాక్టివ్‌గా మరియు ఈ రసాయన ప్రతిచర్యకు సామర్థ్యం కలిగించేది ఏమిటో అర్థం చేసుకోవడానికి సహాయపడింది. కొత్త రంగంలో తెరిచిన ప్రధాన సమూహ రసాయన శాస్త్రంపై అతని విస్తృత జ్ఞానం నుండి మనం ప్రయోజనం పొందుతాము."
ఇదంతా ప్రాథమిక రసాయన శాస్త్రం మరియు పరిశోధనకు సంబంధించినదని, ఓపెన్ క్లార్మాన్ ఫెలోషిప్ ద్వారా ఈ విధానం సాధ్యమైందని కాంగ్ అన్నారు.
"సాధారణంగా నేను ప్రయోగశాలలో ప్రతిచర్యను అమలు చేయగలను లేదా కంప్యూటర్ వద్ద కూర్చుని అణువును అనుకరించగలను" అని అతను చెప్పాడు. "మేము రసాయన కార్యకలాపాల యొక్క పూర్తి చిత్రాన్ని పొందడానికి ప్రయత్నిస్తున్నాము."