Kasus ditutup tentang bagaimana misel surfaktan membuat mesopori dalam zeolit ​​|  Riset
Research

Kasus ditutup tentang bagaimana misel surfaktan membuat mesopori dalam zeolit ​​| Riset

Selama bertahun-tahun, para peneliti zeolit ​​​​berdebat tentang bagaimana surfaktan membuat mesopori dalam zeolit, katalis utama dalam penyulingan minyak. Sekarang, sebuah studi baru menyelesaikan perdebatan tersebut. Spektroskopi Raman menunjukkan surfaktan membentuk misel di dalam zeolit, membentuk mesopori dari dalam.

Diagram yang menunjukkan bagaimana miscelles terbentuk dalam kristal zeolit

‘Beberapa penulis menyarankan pembentukan mesopori melibatkan pembubaran zeolit ​​untuk menghasilkan fase amorf tambahan,’ jelas Javier García Martínez, dari Universitas Alicante, Spanyol, yang ikut memimpin penelitian. Namun, proposal ini tidak menjelaskan beberapa sifat zeolit, seperti stabilitas dan kinerja katalitik yang unggul. ‘Kami menyarankan bahwa molekul surfaktan individu menembus kristal zeolit ​​dan, ketika konsentrasi cukup tinggi, misel terbentuk. [and] membuat mesopori,’ tambahnya.

Namun, para peneliti hanya memiliki bukti tidak langsung dari klaim mereka. Ini termasuk pengukuran difusi gas dan porositas, serta pengamatan mesopori menggunakan teknik mikroskop canggih. ‘Tidak satu pun dari eksperimen ini [showed] formasi misel, bagaimanapun,’ komentar García Martínez.

Untuk mencapai hal ini, mereka bekerja sama dengan ahli Raman Maarten Roeffaers di KU Leuven, Belgia, yang menganalisis puncak ikatan karbon-hidrogen. Sinyal ini sesuai dengan molekul surfaktan, mengungkapkan penetrasi mereka ke dalam kristal zeolit. Selain itu, ‘rasio sinyal tertentu memberikan informasi tentang polaritas’, jelas García Martínez. Eksperimen menunjukkan bagaimana polaritas menurun tajam – akibat pembentukan misel di seluruh zeolit.

‘Mengikuti pita yang berbeda di Raman memungkinkan pembuatan gambar 3D dari proses … dengan resolusi yang belum pernah terjadi sebelumnya,’ jelas Bert Weckhuysen, seorang ahli dalam katalisis heterogen di Universitas Utrecht, Belanda. ‘Ini adalah studi yang sangat elegan,’ tambahnya. ‘Ini jelas menunjukkan bahwa [surfactant] misel membentuk mesopori.’

‘Makalah ini akhirnya membawa penutupan,’ kata Jeffrey Rimer, dari University of Houston, AS, yang mengkhususkan diri dalam bahan berpori untuk katalisis. ‘Beberapa orang sama-sama skeptis, karena pembentukan misel tampaknya berlawanan dengan intuisi,’ jelasnya. Namun, proses secara keseluruhan sangat menguntungkan. ‘Ini mengejutkan, tetapi energi stabilisasi [of micelle formation] mengkompensasi pemutusan ikatan kovalen dalam zeolit.’

Untuk melakukan percobaan mereka, para peneliti mensintesis kristal zeolit ​​​​besar mereka sendiri. Tetapi mereka juga menguji metode mereka pada sampel zeolit ​​komersial, menunjukkan proses pembentukan misel bersifat universal, jelas Weckhuysen. Rimer setuju pentingnya surfaktan-templating terletak pada inovasi industri. ‘Ini adalah penemuan penting bagi zeolit ​​… dengan dampak nyata di lapangan,’ katanya, merujuk pada perusahaan rintisan senilai $80 juta (£59 juta) yang didirikan oleh García Martínez.

Sejauh ini, spektroskopi Raman hanya menyediakan gambar diam dari kristal zeolit ​​sebelum dan sesudah pembentukan misel. ‘Karena air adalah penghambur Raman yang lemah, Anda berpotensi bisa mendapatkan video “langsung” penuh,’ kata Weckhuysen. Namun demikian, García Martínez menganggap bukti terbaru mereka cukup kuat. ‘Micelles membentuk mesopori, kasus ditutup,’ katanya.

Posted By : togel hari ini hongkong yang keluar 2021