سنتز نانوکاتالیستی که می‌تواند به‌عنوان مبدل در خودرو استفاده شود

یک گروه تحقیقات بین‌المللی به رهبری سازمان علم و فناوری هسته‌ای استرالیا موفق به سنتز نانوذرات متخلخل از جنس رادیم شدند که می‌تواند به‌عنوان کاتالیست در خودروها استفاده شود. این نانوذرات با استفاده از یک الگوی نرم و محلول شیمیایی ساده تولید شده‌اند. این نانوذرات از نظر گرمایی تا 400 درجه سانتیگراد پایدار بوده و سه تا چهار برابر مؤثرتر از مبدل‌های کاتالیستی رایج هستند.

filereader.php?p1=main_0cc175b9c0f1b6a83
نانوذرات متخلخل در خودروها به‌عنوان مبدل برای کاهش آلودگی هوا استفاده می‌شوند، به گونه ای که گاز خروجی را تجزیه کرده و به اجزائی که سمیت کمتر دارند، تبدیل می‌کند. چنین مبدلی قادر است میزان آلایندگی خودروها را کاهش دهد.
پیش از این محققان فلزات را درون الگوهای سخت نظیر سیلیکای متخلخل رشد داده‌اند، اما گزارش‌های کمی درباره سنتز کاتالیست رادیم متخلخل وجود دارد. استفاده از الگوی نرم، پلتفورم مناسبی برای ایجاد نانوذرات فلزی و فیلم‌های حاوی نانوساختار است.
رادیم چیدمان اتمی فشرده و متراکمی دارد؛ بنابراین از نظر شیمیایی خیلی فعال نیست. این گروه تحقیقاتی با وارد کردن پلیمر و یک عامل احیا کننده بر این مشکل غلبه کردند. آنها PEO-b-PMMA را درون مایسل‌های کروی در محیط آبی اضافه کردند.
این مایسل‌ها به‌عنوان یک الگوی نرم برای سنتز نانوساختارهای مزوپور استفاده می‌شود. زمانی که محلول Na3RhCl6 اضافه شود، کامپوزیت مایسل شکل می‌گیرد. بعد از هسته‌زایی، نانوساختارهای متخلخل رادیم شروع به رشد می‌کنند به طوری که می‌توان آنها را از حلال جدا کرد.
از آنجایی که مایسل‌ها به‌عنوان الگو برای تشکیل نانوذرات استفاده شده‌اند، لازم است که در محیط سیال مشخصه‌یابی شوند. برای سنجش ابعاد مایسل‌ها از SANS استفاده شد که نشان می‌دهد ابعاد ذرات در حدود 20 نانومتر بوده و ساختاری کروی و یکنواخت دارد. از آنجایی که مولکول‌های پلیمر، ابعاد حفره را تعیین می‌کنند، از این روش می‌توان برای تولید نانوحفره‌هایی با ابعاد حفره از پیش تعیین شده استفاده کرد.
نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه Nature Communications منتشر شده‌است.