واکنش‌های شیمیایی همیشه در اطراف ما اتفاق می‌افتند - وقتی به آن فکر می‌کنید، بدیهی است، اما چند نفر از ما وقتی ماشین را روشن می‌کنیم، تخم‌مرغ را می‌جوشانیم یا چمن خود را کود می‌دهیم، این کار را انجام می‌دهیم؟
ریچارد کونگ، متخصص کاتالیز شیمیایی، در مورد واکنش‌های شیمیایی فکر کرده است. او در کارش به عنوان یک «تنظیم‌کننده حرفه‌ای»، به قول خودش، نه تنها به پاسخ‌هایی که خود به خود ایجاد می‌شوند علاقه‌مند است، بلکه به شناسایی پاسخ‌های جدید نیز علاقه‌مند است.
کونگ به عنوان عضو افتخاری کلارمن در رشته شیمی و زیست‌شناسی شیمیایی در دانشکده هنر و علوم، برای توسعه کاتالیزورهایی تلاش می‌کند که واکنش‌های شیمیایی را به نتایج مطلوب هدایت می‌کنند و محصولات ایمن و حتی با ارزش افزوده، از جمله محصولاتی که می‌توانند تأثیر مثبتی بر سلامت فرد داشته باشند، ایجاد می‌کنند. چهارشنبه.
کونگ با اشاره به انتشار دی اکسید کربن هنگام سوختن سوخت‌های فسیلی توسط خودروها گفت: «مقدار قابل توجهی از واکنش‌های شیمیایی بدون دخالت انسان رخ می‌دهند. اما واکنش‌های شیمیایی پیچیده‌تر و بغرنج‌تر به طور خودکار اتفاق نمی‌افتند. اینجاست که کاتالیز شیمیایی وارد عمل می‌شود.»
کونگ و همکارانش کاتالیزورهایی را برای هدایت واکنش‌هایی که می‌خواستند اتفاق بیفتند، توسعه دادند. به عنوان مثال، با انتخاب کاتالیزور مناسب و آزمایش شرایط واکنش، می‌توان دی‌اکسید کربن را به اسید فرمیک، متانول یا فرمالدئید تبدیل کرد.
به گفته کایل لنکستر، استاد شیمی و زیست‌شناسی شیمیایی (A&S) و مجری جلسه کونگ، رویکرد کونگ به خوبی با رویکرد «اکتشاف‌محور» آزمایشگاه لنکستر مطابقت دارد. لنکستر گفت: «ریچارد ایده استفاده از قلع برای بهبود شیمی خود را داشت، که هرگز در فیلمنامه من نبود. او کاتالیزوری دارد که می‌تواند دی‌اکسید کربن را که در مطبوعات زیاد درباره آن صحبت می‌شود، به طور انتخابی به چیزی ارزشمندتر تبدیل کند.»
کونگ و همکارانش اخیراً سیستمی را کشف کرده‌اند که تحت شرایط خاص می‌تواند دی‌اکسید کربن را به اسید فرمیک تبدیل کند.
کونگ گفت: «اگرچه ما هنوز در پاسخگویی به پیشرفته‌ترین فناوری‌ها نرسیده‌ایم، اما سیستم ما بسیار قابل تنظیم است. به این ترتیب، می‌توانیم عمیق‌تر بفهمیم که چرا برخی کاتالیزورها سریع‌تر از بقیه کار می‌کنند، چرا برخی کاتالیزورها ذاتاً بهتر هستند. می‌توانیم پارامترهای کاتالیزورها را تغییر دهیم و سعی کنیم بفهمیم چه چیزی باعث می‌شود این کاتالیزورها سریع‌تر کار کنند، زیرا هر چه سریع‌تر کار کنند، بهتر عمل می‌کنند و سریع‌تر می‌توانید مولکول‌ها را ایجاد کنید.»
او گفت، کونگ به عنوان یکی از اعضای کلارمن، همچنین در تلاش است تا نیترات‌ها، یک کود رایج که به طور سمی به آبراه‌ها نفوذ می‌کند، را از محیط زیست حذف کرده و آنها را به مواد بی‌ضررتری تبدیل کند.
کونگ با استفاده از فلزات موجود در زمین، مانند آلومینیوم و قلع، به عنوان کاتالیزور، آزمایش‌هایی انجام داد. او گفت که این فلزات ارزان، غیرسمی و در پوسته زمین فراوان هستند، بنابراین استفاده از آنها مشکلات پایداری را ایجاد نمی‌کند.
کونگ گفت: «ما همچنین در حال کار بر روی چگونگی ساخت کاتالیزورهایی هستیم که در آنها دو فلز با یکدیگر برهمکنش می‌کنند. با استفاده از دو فلز در یک چارچوب، چه واکنش‌ها و فرآیندهای شیمیایی جالبی را می‌توانیم از سیستم‌های دوفلزی به دست آوریم؟»
کونگ گفت جنگل‌ها محیط شیمیایی هستند که این فلزات را در خود نگه می‌دارند - آنها برای آزادسازی پتانسیل این فلزات برای انجام وظیفه‌شان حیاتی هستند، درست همانطور که برای آب و هوای مناسب به لباس مناسب نیاز دارید.
در ۷۰ سال گذشته، استاندارد استفاده از یک مرکز فلزی واحد برای دستیابی به گذارهای شیمیایی بوده است، اما در حدود یک دهه گذشته، شیمی‌دانان این حوزه شروع به بررسی اتحاد دو فلز، چه از نظر شیمیایی و چه در مجاورت نزدیک، کرده‌اند. کونگ می‌گوید: اولاً، «این امر به شما درجه آزادی بیشتری می‌دهد.»
کونگ می‌گوید این کاتالیزورهای دوفلزی به شیمیدانان این توانایی را می‌دهند که کاتالیزورهای فلزی را بر اساس نقاط قوت و ضعفشان ترکیب کنند. به عنوان مثال، یک مرکز فلزی که پیوند ضعیفی با زیرلایه‌ها برقرار می‌کند اما پیوندها را به خوبی می‌شکند، ممکن است با یک مرکز فلزی دیگر که پیوندها را ضعیف می‌شکند اما پیوند خوبی با زیرلایه‌ها برقرار می‌کند، کار کند. وجود فلز دوم همچنین بر خواص فلز اول تأثیر می‌گذارد.
کونگ گفت: «شما می‌توانید چیزی را که ما آن را اثر هم‌افزایی بین دو مرکز فلزی می‌نامیم، تجربه کنید. حوزه کاتالیز دوفلزی در حال حاضر واکنش‌پذیری واقعاً منحصر به فرد و شگفت‌انگیزی را نشان می‌دهد.»
کونگ گفت هنوز ابهامات زیادی در مورد چگونگی پیوند فلزات به یکدیگر در ترکیبات مولکولی وجود دارد. او به همان اندازه که از نتایج هیجان‌زده بود، از زیبایی خود شیمی نیز هیجان‌زده بود. کونگ به دلیل تخصصشان در طیف‌سنجی اشعه ایکس به آزمایشگاه‌های لنکستر آورده شده بود.
لنکستر گفت: «این یک همزیستی است. طیف‌سنجی اشعه ایکس به ریچارد کمک کرد تا بفهمد پشت صحنه چه می‌گذرد و چه چیزی قلع را به طور خاص واکنش‌پذیر و قادر به این واکنش شیمیایی می‌کند. ما از دانش گسترده او در مورد شیمی گروه‌های اصلی بهره‌مند شدیم که دریچه‌ای به سوی یک حوزه جدید برای گروه گشود.»
کونگ می‌گوید همه چیز به شیمی پایه و تحقیقات بستگی دارد و این رویکرد با بورسیه تحصیلی آزاد کلارمن امکان‌پذیر شده است.
او گفت: «در یک روز معمولی، می‌توانم واکنش‌ها را در آزمایشگاه انجام دهم یا پشت کامپیوتر بنشینم و مولکول‌ها را شبیه‌سازی کنم. ما در تلاشیم تا حد امکان تصویر کاملی از فعالیت شیمیایی به دست آوریم.»