En raison de leur petite taille, les nanoparticules trouvent des purposes variées dans des domaines allant de la médecine à l'électronique. Leur petite taille leur permet une réactivité élevée et une propriété semi-conductrice que l'on ne retrouve pas dans les états de masse. Les sous-nanoparticules (SNP) ont un diamètre extrêmement petit d'environ 1 nm, ce qui les rend encore furthermore petites que les nanoparticules. Presque tous les atomes de SNP sont disponibles et exposés pour des réactions, et par conséquent, les SNP devraient avoir des fonctions extraordinaires au-delà des propriétés des nanoparticules, en particulier en tant que catalyseurs pour les réactions industrielles. Cependant, la préparation des SNP nécessite un contrôle précis de la taille et de la composition de chaque particule à une échelle inférieure au nanomètre, rendant l'application des méthodes de production conventionnelles presque not possible.




Pour surmonter cela, des chercheurs de l'Institut de technologie de Tokyo dirigé par le Dr Takamasa Tsukamoto et le professeur Kimihisa Yamamoto ont précédemment développé la méthode d'hybridation atomique (AHM) qui surpasse les essais précédents de synthèse de SNP. En utilisant cette method, il est attainable de contrôler précisément et de concevoir de manière diversifiée la taille et la composition des SNP en utilisant un « modèle macromoléculaire » appelé dendrimère de phénylazométhine. Cela améliore leur activité catalytique par rapport aux catalyseurs NP.

Maintenant, dans leur dernière étude publiée dans Angewandte Chemie International Version, l'équipe a poussé ses recherches un peu as well as loin et a étudié la réactivité chimique des SNP des alliages obtenus via l'AHM. « Nous avons créé des SNP monométalliques, bimétalliques et trimétalliques (contenant un, une combinaison de deux et une combinaison de trois métaux respectivement), tous composés d'éléments métalliques de monnaie (cuivre, argent et or), et avons testé chacun pour voir à quel place un catalyseur de chacun d'eux « , rapporte le Dr Tsukamoto.




Contrairement aux nanoparticules correspondantes, les SNP créés se sont révélés stables et as well as efficaces. De moreover, les SNP ont montré une general performance catalytique élevée même dans les circumstances les in addition douces, contrairement aux catalyseurs conventionnels. Les SNP monométalliques, bimétalliques et trimétalliques ont démontré la formation de produits différents, et cette hybridation ou combinaison de métaux semblait montrer une fréquence de renouvellement (TOF) additionally élevée. La combinaison trimétallique « Au4Ag8Cu16 » a montré le TOF le furthermore élevé parce que chaque élément métallique joue un rôle exceptional, et ces effets travaillent de live performance pour contribuer à une activité de réaction élevée.

En outre, le SNP a créé de manière sélective de l'hydroperoxyde, qui est un composé à haute énergie qui ne peut normalement pas être obtenu en raison de l'instabilité. Des réactions douces sans température et pression élevées réalisées dans les catalyseurs SNP ont abouti à la development steady d'hydroperoxyde en supprimant sa décomposition.

Interrogé sur la pertinence de ces résultats, le professeur Yamamoto déclare: « Nous démontrons pour la toute première fois que l'hydroperoxygénation des oléfines peut être catalysée dans des disorders extrêmement douces en utilisant des particules métalliques de taille quantique. La réactivité a été considérablement améliorée dans les systèmes alliés. notamment pour les combinaisons trimétalliques, qui n'ont pas été étudiées auparavant.  »

L'équipe a souligné qu'en raison de la miniaturisation extrême des structures et de l'hybridation de différents éléments, les métaux de monnaie ont acquis une réactivité suffisamment élevée pour catalyser l'oxydation même dans des situations douces. Ces découvertes s'avéreront être une clé pionnière dans la découverte de sous-nanomatériaux innovants à partir d'une grande variété d'éléments et peuvent résoudre les crises énergétiques et les problèmes environnementaux dans les années à venir.