Katalîzatorek pir bikêrhatî ku gaza propanê vediguherîne hîdrokarbonên giran, ji hêla Zanîngeha Zanist û Teknolojiyê ya Qral Abdullah a Erebistana Siûdî ve hatî çêkirin. (KAUST) lêkolîner. Ew bi girîngî reaksiyonek kîmyewî ku wekî metateza alkane tê zanîn, ku dikare ji bo hilberîna sotemeniyên şil were bikar anîn bileztir dike.

Katalîzator propane, ku sê atomên karbonê dihewîne, ji nû ve saz dike molekulên din, wek butan (çar karbonan dihewîne), pentanê (bi pênc karbonan) û etanê (bi du karbonan). "Armanca me ew e ku em alkanên bi giraniya molekularî ya kêmtir veguherînin alkanên mazotê yên hêja," got Manoja Samantaray ji Navenda Katalîzasyona KAUST.

Di dilê katalîzatorê de pêkhateyên du metalan hene, titanium û tungsten, ku bi navgîniya atomên oksîjenê li rûyek silica têne girêdan. Stratejiya ku hatî bikar anîn ji hêla sêwiranê ve katalîzasyon bû. Lêkolînên berê destnîşan kirin ku katalîzatorên monometalîk bi du fonksiyonan re mijûl bûne: alkane ber olefin û paşê metateza olefîn. Tîtanium ji ber şiyana wê ya çalakkirina girêdana CH ya parafînan ji bo veguheztina wan berbi olefîn ve hate hilbijartin, û tungsten ji bo çalakiya xwe ya bilind ji bo metateza olefîn hate hilbijartin.

Ji bo afirandina katalîzatorê, tîmê silica germ kir da ku bi qasî ku pêkan av jê bibe û dûv re hexamethyl tungsten û tetraneopentyl titanium lê zêde kirin, tozek zer-ronak ava kirin. Lekolînwanan katalîzator bi karanîna spektroskopiya rezonansa magnetîkî ya nukleer (NMR) lêkolîn kirin da ku destnîşan bikin ku atomên tungsten û titanium li ser rûberên silica pir nêzikî hev in, belkî bi qasî ≈0.5 nanometreyan.

Lekolînwanan, bi serokatiya Gerînendeyê navendê Jean-Marie Basset, dûv re katalîzator ceriband û sê rojan bi propanê heya 150°C germ kirin. Piştî xweşbînkirina şert û mercên reaksiyonê - mînakî, bi hişt ku propane bi domdarî li ser katalîzatorê biherike - wan dît ku hilberên sereke yên reaksiyonê etan û butan bûn û her cotek atomên tûngsten û titanyumê dikaribû bi navînî 10,000 çerxên berê katalîz bike. çalakiya xwe winda dikin. Ev "hejmara gerguhêz" ya herî bilind e ku heya niha ji bo reaksiyona metateza propane hatî ragihandin.

Ev serkeftina katalîzasyona ji hêla sêwiranê ve, lêkolîner pêşniyar dikin, ji ber bandorek hevkariyê ya hêvîkirî ya di navbera her du metalan de ye. Pêşîn, atomek titanyumê atomên hîdrojenê ji propane derdixe da ku propene çêbike û dûv re jî atomek tungstenê ya cîran propene vekirî di girêdana xweya ducarî ya karbon-karbonê de dişkîne, perçeyên ku dikarin ji nû ve li hîdrokarbonên din bicivin. Lekolînwanan her weha dît ku tozên katalîzatorê ku tenê tungsten an titanium tê de hene pir kêm performans dikin; tewra dema ku ev her du toz ji hêla fîzîkî ve bi hev re tevlihev bûn jî, performansa wan bi katalîzatorê hevkariyê re li hev nedihat.

Tîm hêvî dike ku katalîzatorek hê çêtir bi jimareyek zivirîna bilind, û jiyanek dirêjtir dîzayn bike. "Em bawer dikin ku di pêşerojek nêzîk de, pîşesazî dikare nêzîkatiya me ji bo hilberîna alkanên mazotê û bi gelemperî katalîzasyona ji hêla sêwiranê ve bipejirîne," got Samantaray.