تطوير منصة جزيئية من قبل معهد كوريا للعلوم والتكنولوجيا للتحكم في مسارات تفاعل الأكسجين

2026-07-22 08:44
المفضلة

أخبار ar.wedoany.com، طور فريق بحثي بقيادة البروفيسور سيونغ جون هوانغ من قسم الكيمياء في معهد كوريا للعلوم والتكنولوجيا (KAIST) نظامًا جزيئيًا جديدًا قادرًا على التبديل الانتقائي لمسار نقل الإلكترونات أثناء تنشيط الأكسجين، مما قد يوفر مبادئ تصميم أساسية للجيل القادم من المحفزات وتقنيات تحويل الطاقة.

منصة جزيئية من KAIST للتحكم الانتقائي في مسارات تفاعل الأكسجين

قام الفريق بدمج الجرمانيوم مع إطار جزيئي قادر على تخزين ونقل الإلكترونات، مما أسس مبدأ تصميم يسمح بالتبديل الانتقائي لتنشيط الأكسجين بين مساري الإلكترونين والأربعة إلكترونات. تقليديًا، كانت المحفزات التي تتحكم في تفاعلات الأكسجين تُطور بشكل أساسي حول مراكز معدنية انتقالية مثل الحديد والكوبالت والنيكل؛ أما الجرمانيوم، كعنصر من عناصر المجموعة الرئيسية وينتمي إلى نفس المجموعة في الجدول الدوري مثل السيليكون، فغالبًا ما يُعتبر غير مناسب للتفاعلات التي تتطلب نقلًا متزامنًا لعدة إلكترونات. للتغلب على هذا القيد، قام الفريق بدمج الجرمانيوم مع ليجند نشط أكسدة-اختزال (redox-active ligand) يعمل كمخزن للإلكترونات، ويتآزر مع مركز الجرمانيوم، مما يمكن الهيكل الجزيئي بأكمله من المشاركة في تفاعلات متعددة الإلكترونات.

عند تفاعل الأكسجين، يعتمد المنتج والنتيجة على ما إذا تم نقل إلكترونين أو أربعة إلكترونات. يؤدي اختزال الأكسجين بإلكترونين إلى إنتاج بيروكسيد الهيدروجين، بينما يؤدي اختزاله بأربعة إلكترونات إلى إنتاج الماء؛ ويعد التحكم الانتقائي في هذه المسارات تحديًا مهمًا لتطوير البطاريات وخلايا الوقود والمحفزات الكيميائية الأكثر صداقة للبيئة. يُظهر هذا البحث مثالًا نادرًا لنظام جزيئي من عناصر المجموعة الرئيسية قادر على تحقيق تفاعلية انتقائية بإلكترونين وأربعة إلكترونات ضمن نفس الإطار الجزيئي، مما يوسع نطاق العناصر التي يمكن أخذها في الاعتبار عند تصميم المحفزات.

نجح الفريق في عزل وتحليل مركب جرمانيوم يمثل مرحلة تفاعل الإلكترونين، وقاموا بتثبيت هذا المركب عن طريق ربط مجموعة ميثيل بمركب الجرمانيوم. يمكن لذرة الجرمانيوم في هذا المركب إما منح أو استقبال الإلكترونات، مما يوفر أدلة مهمة للتحكم المنهجي في مسارات التفاعل المختلفة. كما أكد الفريق الإمكانات العملية للنظام الجديد في ظروف معتدلة وبدون ضوء: حيث قام مركب الجرمانيوم بإزالة ذرات الهالوجين مثل البروم والكلور من المركبات العضوية، مما أدى إلى تجديد الألكينات (مركبات عضوية تحتوي على روابط كربون-كربون مزدوجة)، والتي تُستخدم على نطاق واسع كمواد خام للمنتجات الكيميائية مثل الأدوية والبلاستيك. صرح البروفيسور سيونغ جون هوانغ بأن هذه النتائج ستوفر معلومات لتطوير الجيل القادم من المحفزات لتحويل الطاقة، وستساعد في تحقيق عمليات كيميائية أكثر انتقائية وكفاءة.

شارك في هذا البحث كل من الباحثين بعد الدكتوراه سونغ غيو كيم وجينروك أوه من قسم الكيمياء في KAIST، والطالب في برنامج الماجستير والدكتوراه المشترك داي إوي تشوي من قسم الكيمياء في جامعة بوهانغ للعلوم والتكنولوجيا (POSTECH). نُشرت نتائج البحث عبر الإنترنت في 6 يوليو في المجلة الدولية "كيم" (Chem). عنوان الورقة البحثية هو "التآزر الأكسدة-اختزال بين ليجند الجرمانيوم: مفتاح التفاعل المزدوج والتحويل الانتقائي بين نقل إلكترونين وأربعة إلكترونات" (DOI: 10.1016/j.chempr.2026.103127).

تم تجميع هذه الأخبار القصيرة وإعادة نشرها من للمعلومات من الإنترنت العالمي والشركاء الاستراتيجيين، وهي مخصصة فقط للقراء للتواصل، إذا كان هناك أي انتهاكات أو مشاكل أخرى، فيرجى إبلاغنا في الوقت المناسب، وسنقوم بتعديلها أو حذفها. يُمنع منعًا باتًا إعادة نشر هذه المقالة دون إذن رسمي. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com

المنتجات ذات الصلة

المبادلات الحرارية اللوحية القابلة للفصل من مجموعة كاملة - Beijing AMAX Heat Transfer Equipment Manufacturer Co., Ltd.
هلاميات التغليف ذات الموصلية الحرارية العالية - Nantong BESALL Sealing Technology Company., Limited
هيدروكسيد الكالسيوم - Hubei Kailong Chemical Group Co., Ltd.
آلة درع موازنة الطين - Jinan Heavy industries Group Co., Ltd.
مسحقة تيار الهواء - Shandong Shengbao Heat Transfer Technology Co., Ltd.
محرك ثلاثي الطور غير متزامن عالي الكفاءة ومقاوم للانفجار من سلسلة YBX3 (رقم الإطار 355-630)  - Jiamusi Electric Machine Co., Ltd.
معالجة غازات النفايات العضوية بالمركبات العضوية المتطايرة (VOCs) - MirShine Environmental Protection Technology Co., Ltd.
سلسلة مطياف الأشعة فوق البنفسجية - المرئية - INESA Scientific Instrument Co., Ltd.
بولي إيثيلين المكلور المعدل لمقاومة الصدمات لـ PVC - Gansu Jinchuan Hengxin Polymer Technology Co., Ltd.
كاشف الغاز الثابت GT-WJ2000 - Zhejiang WEAJA Electronic Technology Co., Ltd.
جامع ملح البوتاسيوم الأخضر الصديق للبيئة الجديد - Chonfar Engineering and Technology Co., Ltd.
بيروكسيد كربونات الإيزوبروبيل الثلاثي بوتيل - Lanzhou Auxiliary Agent Plant Co.,Ltd.
قراءات ذات صلة
بيلفينغر الألمانية تحصل على تجديد عقد لتشغيل وصيانة مصنع في بريطانيا بقيمة 22 مليون جنيه إسترليني
2026-10-30
شركة Syensqo البلجيكية توقف إنتاج مادة C6O4 الفلورية السطحية في مصنعها الإيطالي
2026-10-29
SCGC التايلاندية تُكمل اختبارات إعادة التدوير الكيميائي لمواد عزل الكابلات المستهلكة
2026-10-28
تشغيل مشروع توسعة الطاقة الإنتاجية لألكيل بولي غلوكوزيدات في مصنع باسف بمدينة سينسيناتي الأمريكية
2026-10-28
توقيع شركة Aarti Industries الهندية اتفاقية توريد كيميائية بقيمة نحو 150 مليون دولار أمريكي مع اعتزامها إنشاء مصنع مخصص
2026-10-23
باسف توقّع خطاب نوايا لتوسيع قاعدة مواد أشباه الموصلات في تاويوان بالصين تايوان
2026-10-21
تشغيل 9 خطوط إنتاج في مصنع KABE الجديد للطلاءات المسحوقية في بولندا
2026-10-21
أورينتال يوهونغ الصينية تعيّن وي تشونيانغ لتعزيز تطوير الطلاءات البحرية الثقيلة المضادة للتآكل
2026-10-21
شركة إيثوكس الأمريكية تُنجز أعمال إنشاء مصنعها الجديد للمواد الكيميائية المتخصصة في تكساس
2026-10-20
أوليون البلجيكية تدشن أول وحدة إنتاج إسترات متخصصة لها في الولايات المتحدة
2026-10-20