Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Araştırmacılar bor nitrür üzerinde iki farklı aktif arayüz tasarladı: elektron bakımından zengin altın nanoparçacıkları içeren AuNP/BN ve delik biriktiren tek atomlu paladyum içeren PdSA/BN. Fotokimyasal süreçte her iki yolun ortak hidroksimetil ara ürününe ulaştığı, ardından hidrojen aktarımı adımlarının nihai ürünü belirlediği gösterildi. XAFS ve EPR dahil spektroskopik analizler mekanizmayı desteklemek için kullanıldı.

Elektronca zengin AuNP/BN arayüzü hidroksimetil ara ürününün hidrojenlenmesini kolaylaştırarak metanol oluşumunu öne çıkardı. Delik biriktiren PdSA/BN ise ara ürünün hidrojen kaybetmesini destekledi ve formaldehit yönünü güçlendirdi. Böylece katalizör yüzeyindeki taşıyıcı kutupluluğu, aynı başlangıç molekülünden çıkan dallanmış reaksiyon yollarını seçen bir kontrol düğmesi gibi çalıştı.

Atmosfer basıncında PdSA/BN yaklaşık yüzde 90 formaldehit seçiciliğine ve 1.653,75 mikromol·gram⁻¹·saat⁻¹ üretim hızına ulaştı. AuNP/BN ise yaklaşık yüzde 92 seçicilikle 1.070,17 mikromol·gram⁻¹·saat⁻¹ metanol üretti. Sonuçlar laboratuvar kataliz performansını gösteriyor; enerji dengesi, uzun dönem kararlılık, saflaştırma maliyeti ve ölçek büyütme henüz endüstriyel uygulanabilirlik düzeyinde kanıtlanmış değil.

Çalışma, yalnızca metan dönüşümü için değil, farklı fotokatalitik C-H oksidasyonlarında ürün seçiciliğini arayüz yükleriyle programlama fikri açısından önem taşıyor. Araştırma Çin’deki ulusal ve bölgesel bilim fonlarınca desteklendi; yazarlar çıkar çatışması bildirmedi. Bundan sonraki aşamada katalizör ömrü, gerçek gaz karışımlarındaki performans ve güneş ışığı altında toplam süreç verimliliğinin değerlendirilmesi gerekiyor.

Kaynak : https://www.nature.com/articles/s41467-026-77011-3