Una innovadora técnica de imagen desarrollada por investigadores de la Universidad de Cornell es prometedora en la descontaminación del agua al proporcionar información sorprendente e importante sobre las partículas de catalizador que no se pueden obtener de otra manera.
Profesor de química, Peng Chen ha desarrollado un método que puede generar imágenes de reacciones catalíticas no fluorescentes - reacciones que no emiten luz - en partículas a nanoescala. Un método existente puede generar imágenes de reacciones que producen luz, pero eso se aplica solo a una pequeña fracciónde reacciones, haciendo que la nueva técnica sea potencialmente significativa en campos que van desde la ingeniería de materiales hasta la nanotecnología y las ciencias de la energía.
Luego, los investigadores demostraron la técnica de observación de la fotoelectrocatálisis, reacciones químicas que involucran interacciones con la luz, un proceso clave en la remediación ambiental.
"El método resultó ser realmente muy simple, bastante simple de implementar y bastante simple de hacer", dijo Chen, autor principal de "Imágenes de súper resolución de reacciones no fluorescentes a través de la competencia", que se publicó el 8 de julio en Química de la naturaleza . "Realmente extiende la imagen de reacción a un número casi ilimitado de reacciones"
Las reacciones catalíticas ocurren cuando un catalizador, como una partícula sólida, acelera un cambio molecular. Las imágenes de estas reacciones a nanoescala a medida que ocurren, lo que la nueva técnica permite a los científicos, puede ayudar a los investigadores a aprender el tamaño y la forma óptimos para elpartículas catalizadoras más efectivas.
En el artículo, los investigadores aplicaron la nueva técnica para obtener imágenes de la oxidación de la hidroquinona, un micropoluyente encontrado en el agua, en partículas de catalizador de vanadato de bismuto, y descubrieron comportamientos previamente desconocidos de catalizadores que ayudaron a que la hidroquinona no fuera tóxica
"Muchas de estas reacciones catalizadas son ambientalmente importantes", dijo Chen. "Para que pueda estudiarlas y aprender a eliminar los contaminantes de un ambiente acuoso".
Anteriormente, el grupo de investigación de Chen fue pionero en la aplicación de imágenes de fluorescencia de molécula única, un método no invasivo, relativamente económico y fácil de implementar que permite a los investigadores observar reacciones químicas en tiempo real. Sin embargo, debido a que el método se limitó a las reacciones fluorescentes, su equipotrabajó durante años en un método más ampliamente aplicable.
La técnica que descubrieron se basa en la competencia entre reacciones fluorescentes y no fluorescentes. La competencia suprime la reacción fluorescente, lo que permite medirla y mapearla, lo que a su vez proporciona información sobre la reacción no fluorescente.
Los investigadores nombraron a su método COMPETition Enabled Imaging Technique with Super-Resolution, o COMPEITS.
"Esta técnica altamente generalizable se puede aplicar ampliamente a la imagen de varias clases de sistemas no fluorescentes, como proteínas no marcadas, neurotransmisores y agentes de guerra química", dijo Peng. "Por lo tanto, esperamos que COMPEITS sea una tecnología innovadora con profundos impactos en muchoscampos que incluyen ciencias de la energía, biología celular, neurociencia y nanotecnología "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Cornell . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :