Àwọn ìṣesí kẹ́míkà ń ṣẹlẹ̀ ní gbogbo ìgbà—ó hàn gbangba nígbà tí a bá ronú nípa rẹ̀, ṣùgbọ́n mélòó nínú wa ló ń ṣe é nígbà tí a bá ń gbé ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́, tí a ń se ẹyin, tàbí tí a bá ń fi ajílẹ̀ sí pápá wa?
Onímọ̀ nípa ìyípadà kẹ́míkà Richard Kong ti ń ronú nípa àwọn ìyípadà kẹ́míkà. Nínú iṣẹ́ rẹ̀ gẹ́gẹ́ bí “onímọ̀ ẹ̀rọ ìró”, gẹ́gẹ́ bí òun fúnra rẹ̀ ṣe sọ ọ́, kìí ṣe àwọn ìyípadà tí ó ń dìde nínú ara rẹ̀ nìkan ló nífẹ̀ẹ́ sí, ṣùgbọ́n ó tún nífẹ̀ẹ́ sí àwọn ìyípadà tuntun.
Gẹ́gẹ́ bí Klarman Fellow nínú Kemistri àti Kemistri Biology ní College of Arts and Sciences, Kong ń ṣiṣẹ́ láti ṣe àgbékalẹ̀ àwọn ohun èlò tí ń mú kí àwọn ìṣesí kẹ́míkà dé àwọn àbájáde tí a fẹ́, tí ó ń ṣẹ̀dá àwọn ọjà tí ó ní ààbò àti àwọn ohun ìní tí a fi kún, títí kan àwọn tí ó lè ní ipa rere lórí ìlera ènìyàn. Ọjọ́rú.
“Ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìhùwàpadà kẹ́míkà ló máa ń ṣẹlẹ̀ láìsí ìrànlọ́wọ́,” Kong sọ, ó ń tọ́ka sí ìtújáde carbon dioxide nígbà tí àwọn ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ bá ń jó epo fosil. “Ṣùgbọ́n àwọn ìhùwàpadà kẹ́míkà tó díjú àti tó díjú kò sábà máa ń ṣẹlẹ̀ láìfọwọ́sí. Ibí ni ìhùwàpadà kẹ́míkà ti bẹ̀rẹ̀ sí í ṣiṣẹ́.”
Kong àti àwọn ẹlẹgbẹ́ rẹ̀ ṣe àgbékalẹ̀ ohun èlò ìṣiṣẹ́ láti darí ìṣiṣẹ́ tí wọ́n fẹ́, ó sì ṣẹlẹ̀. Fún àpẹẹrẹ, a lè yí carbon dioxide padà sí formic acid, methanol, tàbí formaldehyde nípa yíyan ohun èlò ìṣiṣẹ́ tí ó tọ́ àti ṣíṣe àyẹ̀wò pẹ̀lú àwọn ipò ìṣiṣẹ́ náà.
Gẹ́gẹ́ bí Kyle Lancaster, ọ̀jọ̀gbọ́n nínú ìmọ̀ kẹ́mísírì àti ìmọ̀ nípa kẹ́mísírì (A&S) àti ọ̀jọ̀gbọ́n nínú ìmọ̀ nípa Kong, ọ̀nà tí Kong gbà ṣe é bá ọ̀nà tí Lancaster gbà ṣe “ìwádìí tí ó ń darí” mu. Lancaster sọ pé, “Richard ní èrò láti lo tin láti mú kí kẹ́mísírì rẹ̀ sunwọ̀n sí i, èyí tí kò sí nínú ìwé mi rárá.” “Ó jẹ́ ohun tó ń mú kí èròjà carbon dioxide yí padà sí ohun tó ṣe pàtàkì jù, àti pé carbon dioxide máa ń fa ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìtẹ̀sí.”
Kong àti àwọn alábáṣiṣẹpọ̀ rẹ̀ ṣẹ̀ṣẹ̀ ṣàwárí ètò kan tí, lábẹ́ àwọn ipò kan, lè yí carbon dioxide padà sí formic acid.
“Bó tilẹ̀ jẹ́ pé a kò sún mọ́ ìṣiṣẹ́ tó ga jùlọ lọ́wọ́lọ́wọ́, ètò wa ṣeé ṣe láti ṣètò dáadáa,” Kong sọ. “Nítorí náà, a lè bẹ̀rẹ̀ sí ní òye jinlẹ̀ nípa ìdí tí àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ kan fi ń ṣiṣẹ́ kíákíá ju àwọn mìíràn lọ, ìdí tí àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ kan fi dára jù. A lè ṣe àtúnṣe àwọn pàrámítà àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ kí a sì gbìyànjú láti lóye ohun tí ó mú kí àwọn nǹkan wọ̀nyí ṣiṣẹ́ kíákíá, nítorí pé bí wọ́n ṣe ń ṣiṣẹ́ kíákíá, bẹ́ẹ̀ náà ni ó ṣe dára jù - o lè ṣẹ̀dá àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ kíákíá.”
Gẹ́gẹ́ bí ọmọ ẹgbẹ́ Klarman, Kong tún ń ṣiṣẹ́ láti yí àwọn nitrates, àwọn ajile tí ó wọ́pọ̀ tí ó ń yọ́ sínú omi, láti inú àyíká sí ohun tí kò léwu, ó sọ.
Kong ṣe àdánwò pẹ̀lú àwọn irin ilẹ̀ tí a sábà máa ń lò bí aluminiomu àti tin gẹ́gẹ́ bí àwọn ohun tí ń mú kí nǹkan gbóná. Àwọn irin náà kò ní owó púpọ̀, wọn kò ní majele, wọ́n sì pọ̀ nínú eruku ilẹ̀ ayé, nítorí náà lílo wọn kò ní fa ìṣòro ìdúróṣinṣin, ó ní.
“A tún ń wá bí a ṣe lè ṣe àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ níbi tí méjì lára ​​àwọn irin wọ̀nyí ti ń bá ara wọn lò,” Kong sọ. “Nípa lílo àwọn irin méjì nínú ètò náà, irú àwọn ìṣiṣẹ́ àti àwọn ìbéèrè tó dùn mọ́ni wo ni a lè rí gbà láti inú àwọn ètò bímétálì?” “ìṣiṣẹ́ kẹ́míkà?”
Gẹ́gẹ́ bí Kong ti sọ, ìkọ́lé ni àyíká kẹ́míkà tí àwọn irin wọ̀nyí ń gbé.
Fún ọdún àádọ́rin sẹ́yìn, àṣà ni láti lo ibi-iṣẹ́ irin kan ṣoṣo láti ṣe àṣeyọrí àwọn ìyípadà kẹ́míkà, ṣùgbọ́n ní ọdún mẹ́wàá sẹ́yìn tàbí jù bẹ́ẹ̀ lọ, àwọn onímọ̀-ẹ̀rọ onímọ̀-ẹ̀rọ ní pápá ti bẹ̀rẹ̀ sí í ṣe àwárí ìbáṣepọ̀ oníṣọ̀kan láàrín àwọn irin méjì tí wọ́n so mọ́ kẹ́míkà tàbí tí wọ́n so mọ́ ara wọn. , Kong sọ pé, “Ó fún ọ ní àwọn ìwọ̀n òmìnira púpọ̀ sí i.”
Àwọn ohun èlò ìfàmọ́ra bímétálíkì yìí fún àwọn onímọ̀-ẹ̀rọ ní agbára láti so àwọn ohun èlò ìfàmọ́ra irin pọ̀ ní ìbámu pẹ̀lú agbára àti àìlera wọn, Kong sọ. Fún àpẹẹrẹ, àárín irin tí kò so mọ́ àwọn ohun èlò ìfàmọ́ra dáadáa ṣùgbọ́n tí ó fọ́ àwọn ohun èlò ìfàmọ́ra dáadáa lè ṣiṣẹ́ pẹ̀lú àárín irin mìíràn tí ó fọ́ àwọn ohun èlò ìfàmọ́ra dáadáa ṣùgbọ́n tí ó so mọ́ àwọn ohun èlò ìfàmọ́ra dáadáa. Wíwà irin kejì náà tún ní ipa lórí àwọn ohun èlò irin àkọ́kọ́.
“O le bẹrẹ si ni ri ohun ti a pe ni ipa amuṣiṣẹpọ laarin awọn ile-iṣẹ irin meji,” Kong sọ. “Awọn iṣe alailẹgbẹ ati iyanu diẹ ti bẹrẹ si farahan ni aaye ti bimetallic catalysis.”
Kong sọ pé ọ̀pọ̀ àìdánilójú ló ṣì wà nípa bí àwọn irin ṣe ń so ara wọn pọ̀ ní ìrísí molecule. Ó ní ìdùnnú nípa ẹwà kẹ́míkà náà gẹ́gẹ́ bí ó ṣe ní ìyọrísí rẹ̀. Wọ́n mú Kong wá sí yàrá ìwádìí Lancaster fún ìmọ̀ wọn nínú ìwádìí X-ray.
“Ó jẹ́ àsopọ̀,” Lancaster sọ. “Ìwòran X-ray spectroscopy ran Richard lọ́wọ́ láti lóye ohun tí ó wà lábẹ́ ìbòjú àti ohun tí ó mú kí tin jẹ́ olùṣe àtúnṣe àti ẹni tí ó lè ṣe àtúnṣe kẹ́míkà yìí. A ń jàǹfààní láti inú ìmọ̀ jíjinlẹ̀ rẹ̀ nípa kẹ́míkà ẹgbẹ́ pàtàkì, èyí tí ó ti ṣí sílẹ̀ ní ẹ̀ka tuntun.”
Gbogbo rẹ̀ wá láti inú kẹ́mísírì ìpìlẹ̀ àti ìwádìí, ọ̀nà tí Open Klarman Fellowship mú kí ó ṣeé ṣe, Kong sọ.
Ó ní, “Nígbà gbogbo mo lè ṣe ìṣesí náà ní yàrá ìwádìí tàbí kí n jókòó síbi kọ̀ǹpútà tí mo ń ṣe àfarawé mọ́lékúùlù náà.” “A ń gbìyànjú láti rí àwòrán ìṣiṣẹ́ kẹ́míkà ní kíkún bí ó ti ṣeé ṣe tó.”