الخلفية والكيمياء الكهربائية المحايدة للاختزال الميكروي (μRN-eChem). الصورة من حساب : Science (2020).
in ,

طريقة لتطبيق تقنيات كهروكيميائية في علم الموائع الدقيقة على تفاعلات الإلكترون – الأكسدة والاختزال

الخلفية والكيمياء الكهربائية المحايدة للاختزال الميكروي (μRN-eChem). الصورة من حساب : Science (2020).

وجد فريق من الكيميائيين والمهندسين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) طريقة جديدة لتطبيق تقنيات كهروكيميائية في الموائع الدقيقة على التفاعلات المحايدة الخافضة للإلكترون (SET). في بحثهم المنشور في مجلة Science ، تصف المجموعة إدخال الكيمياء الكهربائية المحايدة للاختزال الميكروي إلى المنصة وتشرح لماذا يعتقدون أن لها قابلية تطبيق واسعة على كيمياء SET. نشر كل من جيان كوان ليو و اندريه شانسكي و ماركوس كاركاس مقالة منظورية في نفس العدد من المجلة توضح التاريخ الحديث لحفز فوتوريوكس والتوليف الكهربائي ، وتشرح سبب كونه مكونًا مهمًا في البحث عن طرق اصطناعية جديدة – كما يحددون أيضًا عمل الفريق في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

على مدى السنوات العديدة الماضية ، كان الكيميائيون يبحثون في طرق جديدة لاستخدام التحفيز الضوئي للضوء المرئي كجزء من جهود التوليف العضوي. وبينما أثبتت هذه الجهود أنها مثمرة بطرق متنوعة ، فقد واجهت أيضًا قيودًا خطيرة – الحاجة إلى إعادة ضبط إمكانات الأكسدة ، على سبيل المثال ، والنفقات العالية التي ينطوي عليها استخدام المحفزات الضوئية للمعادن الانتقالية. كانت هناك أيضًا مشكلات عدم التوافق والحاجة إلى إزالة المعادن الانتقالية. وقد دفعت مثل هذه القضايا الكيميائيين إلى التحول إلى التركيب الكهربائي ، والذي ، كما يوحي اسمه ، هو نوع من التوليف بمساعدة الكهرباء. لاحظ الباحثون أنه من عدة نواحٍ ، يعد التركيب الكهربائي خيارًا ممتازًا للاستخدام في الاقتران الجذري ؛ من حيث المبدأ ، هو أبسط وأرخص على حد سواء – تتأكسد مقدمة معينة بالقرب من المِصْعَد ( the anode ) ، في حين يتم تقليل نظيرتها بالقرب من المهبط  ( the cathode ) . كانت المشكلة الكبيرة هي فقدان أحد الشركاء أو بعضه للاستقرار قبل أن يجتمعوا في مكان ما في المركز.

في هذا الجهد الجديد ، وجد الفريق في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا طريقة للتغلب على هذه المشكلة من خلال وضع المكونات بالقرب من بعضها البعض في منصة الموائع الدقيقة. في إعدادها ، تحدث تفاعلات الأكسدة والاختزال فقط على أسطح الأقطاب الكهربائية حيث يمكن أن تلتقي المواد المستخدمة (dicyanobenzene مع مجموعة متنوعة من الشركاء) بسرعة وتتفاعل. يقترح ليو و شاتسكي و كاركاس أن هذا النهج الجديد يجب أن يوفر للكيميائيين أداة جديدة قوية لاستخدامها في العمل مع تفاعلات الجذور الحرة المحايدة والاختزال.

لمزيد من المعلومات :

  • Yiming Mo et al. Microfluidic electrochemistry for single-electron transfer redox-neutral reactions, Science (2020). من هنا

What do you think?

Comments

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

Loading…

0

يقوم المهندسون بتطوير خلايا وقود جديدة ذات ضعف جهد التشغيل مثل الهيدروجين

قياس أشباه الجسيمات الصغيرة خطوة رئيسية للأمام في مجال تكنولوجيا أشباه الموصلات