E reazzioni chimiche succedenu intornu à noi tuttu u tempu - evidenti quandu ci pensate, ma quanti di noi a facenu quandu accendemu una vittura, bollimu un ovu o fertilizemu u nostru prato?
L'espertu di catalisi chimica Richard Kong hà pensatu à e reazzioni chimiche. In u so travagliu cum'è "accordatore prufessiunale", cum'ellu dice, ùn hè micca solu interessatu à e risposte chì si presentanu da sole, ma ancu à identificà nuove risposte.
In qualità di Klarman Fellow in Chimica è Biologia Chimica à u College of Arts and Sciences, Kong travaglia per sviluppà catalizatori chì guidanu e reazioni chimiche à i risultati desiderati, creendu prudutti sicuri è ancu à valore aghjuntu, cumpresi quelli chì ponu avè un impattu pusitivu nantu à a salute di e persone. Mercuri.
«Una quantità significativa di reazzioni chimiche si svolgenu senza aiutu», hà dettu Kong, riferendusi à a liberazione di diossidu di carbonu quandu e vitture brusgianu combustibili fossili. «Ma e reazzioni chimiche più cumplesse è più cumplesse ùn si verificanu micca automaticamente. Eccu induve a catalisi chimica entra in ghjocu».
Kong è i so culleghi anu sviluppatu catalizatori per dirigisce e reazioni ch'elli vulianu chì accadessinu. Per esempiu, u diossidu di carbonu pò esse cunvertitu in acidu formicu, metanolu o formaldeide scegliendu u catalizatore ghjustu è sperimentendu cù e cundizioni di reazione.
Sicondu Kyle Lancaster, prufessore di chimica è biologia chimica (A&S) è moderatore di Kong, l'approcciu di Kong si adatta bè à l'approcciu "orientatu à a scuperta" di u laburatoriu di Lancaster. "Richard hà avutu l'idea di utilizà u stagnu per migliurà a so chimica, chì ùn hè mai stata in u mo script", hà dettu Lancaster. "Hà un catalizatore chì pò cunvertisce selettivamente u diossidu di carbonu, di u quale si parla assai in a stampa, in qualcosa di più preziosu".
Kong è i so collaboratori anu scupertu pocu fà un sistema chì, sottu certe cundizioni, pò cunvertisce u diossidu di carbonu in acidu formicu.
«Benchì ùn simu ancu à l'avanguardia in termini di reattività, u nostru sistema hè assai persunalizabile», hà dettu Kong. «In questu modu, pudemu cumincià à capisce più in prufundità perchè certi catalizatori funzionanu più velocemente di altri, perchè certi catalizatori sò intrinsecamente megliu. Pudemu mudificà i parametri di i catalizatori è pruvà à capisce ciò chì face chì ste cose funzionanu più velocemente, perchè più velocemente funzionanu, megliu funzionanu, più velocemente si ponu creà molecule».
Cum'è un Klarman Fellow, Kong travaglia ancu per caccià i nitrati, un fertilizante cumunu chì si infiltra tossicamente in i corsi d'acqua, da l'ambiente è trasfurmalli in sustanzi più innocui, hà dettu.
Kong hà sperimentatu l'usu di metalli truvati in a terra, cum'è l'aluminiu è u stagnu, cum'è catalizatori. I metalli sò economici, micca tossichi è abbundanti in a crosta terrestre, dunque u so usu ùn presenterà micca prublemi di sustenibilità, hà dettu.
«Travagliemu dinù à fà catalizatori induve dui metalli interagiscenu trà di elli», hà dettu Kong. «Usendu dui metalli in un quadru unicu, chì reazzioni è prucessi chimichi interessanti pudemu ottene da sistemi bimetallici?»
E fureste sò l'ambiente chimicu chì cuntene sti metalli - sò cruciali per liberà u putenziale di sti metalli per fà u so travagliu, cum'è avete bisognu di i vestiti adatti per u tempu ghjustu, hà dettu Kong.
Dapoi 70 anni, a norma hè stata di utilizà un unicu centru metallicu per ottene transizioni chimiche, ma in l'ultima decina d'anni, i chimichi in u campu anu cuminciatu à investigà l'unione di dui metalli, sia chimicamente sia in stretta prossimità. Prima, dice Kong, "Ti dà più gradi di libertà".
Quessi catalizatori bimetallici danu à i chimichi a capacità di cumminà catalizatori metallichi in basa à i so punti di forza è di debulezza, dice Kong. Per esempiu, un centru metallicu chì si lega male à i substrati ma rompe bè i ligami pò funziunà cù un altru centru metallicu chì rompe male i ligami ma si lega bè à i substrati. A presenza di u secondu metallu affetta ancu e proprietà di u primu metallu.
«Pudete cumincià à ottene ciò chì chjamemu un effettu sinergicu trà i dui centri metallichi», hà dettu Kong. «U campu di a catalisi bimetallica principia digià à mustrà una reattività veramente unica è maravigliosa».
Kong hà dettu chì ci sò sempre parechje ambiguità nantu à cumu i metalli si leganu trà di elli in i cumposti moleculari. Era tantu entusiasmatu da a bellezza di a chimica stessa quant'è da i risultati. Kong hè statu purtatu à i Laboratori Lancaster per a so cumpetenza in spettroscopia di raggi X.
«Hè una simbiosi», disse Lancaster. «A spettroscopia à raggi X hà aiutatu Richard à capisce ciò chì succidia daretu à e quinte è ciò chì rende u stagnu particularmente reattivu è capace di sta reazione chimica. Avemu benefiziu di a so vasta cunniscenza di a chimica di i gruppi principali, chì hà apertu a porta à u gruppu versu una nova zona».
Tuttu si riduce à a chimica basica è à a ricerca, dice Kong, è questu approcciu hè pussibule grazia à una borsa di studiu Open Klarman.
«In un ghjornu tipicu, possu fà reazzioni in laburatoriu o pusà davanti à un urdinatore chì simula e molecule», disse. «Cerchemu d'avè un quadru u più cumpletu pussibule di l'attività chimica».