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 «مهندس صدای حرفه‌ای»، همانطور که خودش می‌گوید، نه تنها به واکنش‌هایی که در خودش ایجاد می‌شود، بلکه به تحریک واکنش‌های 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 کاتالیزوری را برای هدایت واکنش مورد نظرشان طراحی کردند و این اتفاق افتاد. به عنوان مثال، با انتخاب کاتالیزور مناسب و آزمایش شرایط واکنش، می‌توان دی اکسید کربن را به اسید فرمیک، متانول یا فرمالدئید تبدیل کرد.
کایل لنکستر، استاد شیمی و زیست‌شناسی شیمیایی (A&S) و عضو هیئت علمی دانشگاه کنگ، گفت که رویکرد کنگ به خوبی با رویکرد «اکتشاف‌محور» لنکستر مطابقت دارد. لنکستر گفت: «ریچارد ایده استفاده از قلع برای بهبود شیمی خود را داشت، که هرگز در فیلمنامه من نبود. قلع کاتالیزوری برای تبدیل انتخابی دی‌اکسید کربن به چیزی ارزشمندتر است و دی‌اکسید کربن بازتاب‌های منفی زیادی دارد.»
کونگ و همکارانش اخیراً سیستمی را کشف کرده‌اند که تحت شرایط خاص می‌تواند دی‌اکسید کربن را به اسید فرمیک تبدیل کند.
کونگ گفت: «اگرچه در حال حاضر به واکنش‌پذیری پیشرفته نزدیک نیستیم، سیستم ما بسیار قابل تنظیم است. بنابراین 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 چیزها سریع‌تر کار کنند، زیرا هر چه سریع‌تر کار کنند، بهتر است - می‌توانید مولکول‌ها را سریع‌تر ایجاد کنید.»
کونگ، به عنوان یکی از اعضای کلارمن، همچنین در حال کار بر روی تبدیل نیترات‌ها، سموم رایجی که به آبراه‌ها نفوذ می‌کنند، از محیط زیست به ماده‌ای بی‌ضرر است.
کونگ با فلزات خاکی رایج مانند آلومینیوم و قلع به عنوان کاتالیزور آزمایش کرد. 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 کشف چگونگی ساخت کاتالیزورهایی هستیم که در آنها دو تا از این فلزات با یکدیگر برهمکنش می‌کنند.» «با استفاده از دو فلز در چارچوب، چه نوع واکنش‌ها و سوالات جالبی می‌توانیم از سیستم‌های دوفلزی به دست آوریم؟» «واکنش شیمیایی؟»
به گفته کونگ، داربست محیط شیمیایی است که این فلزات در آن قرار دارند.
در ۷۰ سال گذشته، روش معمول استفاده از یک مرکز فلزی برای دستیابی به تبدیل‌های شیمیایی بوده است، اما در دهه گذشته یا بیشتر، شیمی‌دانان این حوزه شروع به بررسی برهمکنش‌های هم‌افزایی بین دو فلز پیوند شیمیایی یافته یا مجاور کرده‌اند. کونگ گفت: «این 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 به خوبی به یک زیرلایه متصل نمی‌شود اما پیوندها را به خوبی می‌شکند، می‌تواند با یک مرکز فلزی دیگر که پیوندها را به خوبی می‌شکند اما به زیرلایه پیوند خوبی می‌دهد، 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. برخی واکنش‌های واقعاً منحصر به فرد و شگفت‌انگیز در زمینه کاتالیز دوفلزی در حال ظهور هستند.»
کونگ گفت هنوز در مورد چگونگی پیوند فلزات به یکدیگر در اشکال مولکولی، عدم قطعیت زیادی 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 آزمایشگاه لنکستر آورده شد.
لنکستر گفت: «این یک همزیستی است. طیف‌سنجی اشعه ایکس به ریچارد کمک کرد تا بفهمد چه چیزی در زیر کاپوت است 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، که در یک زمینه جدید گشوده شده است، بهره‌مند می‌شویم.»
کونگ گفت، همه چیز به شیمی پایه و تحقیقات بستگی دارد، رویکردی که توسط بورسیه آزاد کلارمن امکان‌پذیر شده است.
او گفت: «معمولاً می‌توانم واکنش را در آزمایشگاه اجرا کنم یا پشت کامپیوتر بنشینم و مولکول را شبیه‌سازی کنم. ما در تلاشیم تا حد امکان تصویر کاملی از فعالیت شیمیایی به دست آوریم.»