Tá catalaíoch an-éifeachtach forbartha ag Ollscoil Eolaíochta agus Teicneolaíochta Rí Abdullah san Araib Shádach a athraíonn gás própán ina hidreacarbóin níos troime. (KAUST) taighdeoirí. Cuireann sé dlús suntasach le imoibriú ceimiceach ar a dtugtar meiteitéis alcán, a d'fhéadfaí a úsáid chun breoslaí leachtacha a tháirgeadh.

Déanann an chatalaíoch própán, ina bhfuil trí adamh carbóin, a athshocrú isteach i móilíní eile, mar shampla bútán (ina bhfuil ceithre charbón), peinteán (le cúig charbón) agus eatán (le dhá charbón). “Is é an aidhm atá againn ná alcáin de mheáchan móilíneach níos ísle a thiontú go alcáin luachmhara sa raon díosail,” a dúirt Manoja Samantaray ó Ionad Catalysis KAUST.

I gcroílár an chatalaíoch tá comhdhúile de dhá mhiotal, tíotáiniam agus tungstain, atá ar ancaire le dromchla shilice trí adaimh ocsaigine. Ba í an straitéis a úsáideadh ná catalú trí dhearadh. Léirigh staidéir roimhe seo go raibh dhá fheidhm ag catalaíoch monamhiotalacha: alcán go olaifín agus ansin metathesis ó olaifín. Roghnaíodh tíotáiniam mar gheall ar a chumas banna CH na paraifíní a ghníomhachtú chun iad a chlaochlú go olaifíní, agus roghnaíodh tungstain as a ghníomhaíocht ard le haghaidh meiteitéis olaifín.

Chun an chatalaíoch a chruthú, théigh an fhoireann shilice chun an oiread uisce agus is féidir a bhaint agus ansin chuir siad tungstain heicsameitile agus tíotáiniam tetraneopentyl leis, ag cruthú púdar éadrom-buí. Rinne na taighdeoirí staidéar ar an gcatalaíoch ag baint úsáide as speictreascópacht athshondais mhaighnéadaigh núicléach (NMR) chun a thaispeáint go luíonn na hadaimh tungstain agus tíotáiniam an-ghar dá chéile ar na dromchlaí silica, b'fhéidir chomh gar le ≈0.5 nanaiméadar.

Rinne na taighdeoirí, faoi stiúir Stiúrthóir an ionaid Jean-Marie Basset, tástáil ar an gcatalaíoch ansin trína théamh go 150°C le própán ar feadh trí lá. Tar éis na coinníollacha imoibrithe a bharrfheabhsú - mar shampla, trí ligean don própán sreabhadh go leanúnach thar an gcatalaíoch - fuair siad amach gurbh iad eatán agus bútán príomhtháirgí an imoibrithe agus go bhféadfadh gach péire tungstain agus adamh tíotáiniam 10,000 timthriall ar an meán a chatalú roimhe seo. a ngníomhaíocht a chailleadh. Is í an “uimhir láimhdeachais” seo an ceann is airde a tuairiscíodh riamh maidir le frithghníomhú meiteitéise própán.

Tá an rath seo ar chatalú trí dhearadh, atá beartaithe ag na taighdeoirí, mar gheall ar éifeacht chomhoibríoch a bhfuiltear ag súil leis idir an dá mhiotal. Ar dtús, déanann adamh tíotáiniam adaimh hidrigine a bhaint as própán chun próipéin a dhéanamh agus ansin briseann adamh tungstain comharsanachta próipéin oscailte ag a nasc dúbailte carbóin-charbóin, rud a chruthaíonn blúirí is féidir a athcheangal i hidreacarbóin eile. Fuair ​​​​na taighdeoirí amach freisin go ndearna púdair chatalaíoch nach raibh iontu ach tungstain nó tíotáiniam an-lag; fiú nuair a bhí an dá phúdar seo measctha go fisiciúil le chéile, ní raibh a bhfeidhmíocht ag teacht leis an gcatalaíoch comhoibríoch.

Tá súil ag an bhfoireann catalaíoch níos fearr fós a dhearadh le líon láimhdeachais níos airde, agus saolré níos faide. “Creidimid go bhféadfaidh an tionscal go luath amach anseo ár gcur chuige a ghlacadh chun alcáin raon díosail a tháirgeadh agus go ginearálta catalú trí dhearadh,” a dúirt Samantaray.