پخش زنده
امروز: -
کشف جدید پژوهشگران درباره منبع احتمالی نانوکاتالیست ها در زمین
یافتههای محققان نشان میدهد که احتمالا آتشفشانها و شهابسنگها، نانوکاتالیستها را برای آغاز زندگی به سطح زمینآورده باشند ، نانوذرات غنی از آهن میتوانند تبدیل CO ۲ به مولکولهای آلی پیچیده را کاتالیز کنند.
به گزارش خبرگزاری صدا و سیما به نقل از پایگاه خبری فناوری نانو ، محققان آلمانی معتقدند نانوذرات غنی از آهن از طریق شهاب سنگها و آتشفشانها به زمین آمدهاند و توانستهاند CO ۲ موجود در زمین را در آن روزگار به چنین مولکولهایی تبدیل کنند.
این گروه تحقیقاتی با استفاده از ذرات شهاب سنگهای خرد شده و خاکستر آتشفشانی، رسوبات اولیه را در زمین در آن روزگاران شبیهسازی کردند. این آزمایشها همچنین شرایط هوایی گرم آن زمان (۱۵۰-۳۰۰ درجه سانتیگراد) و فشارهای بالا در حد ۱۰-۵۰ بار را تحت آب و هوای مرطوب یا خشک شبیهسازی کردند.
نتایج نشان داد نانوذراتی که از طریق شهاب سنگها و خاکستر آتشفشانی به سطح زمین رسیدند در تبدیل دیاکسیدکربن به الکل، آلدهیدها و مولکولهای آلی پیچیدهتر موثر بودند و بهعنوان کاتالیست عمل کردهاند.
الیور تراپ، شیمیدان دانشگاه لودویگ-ماکسیمیلیان در مونیخ، که رهبری این تحقیق را بر عهده داشت، میگوید: «ما شاهد تشکیل بسیاری از این محصولات اکسیژندار بودیم. ما فرمالدئید، استالدهید، متانول و اتانول و همچنین زنجیرههای بلند و آلکانهای شاخهای زیادی به دست آوردیم.»
تشکیل ترکیبات اکسیژندار هیجانانگیز است، زیرا فرمالدئید و استالدهید بلوکهای مهم ساختمانی برای کربوهیدراتها، اسیدهای آمینه و اسیدهای نوکلئیک هستند. این تیم تخمین میزند که در طول دوره Hadean Aeon یعنی حدود ۴٫۵ میلیارد سال پیش، زمانی که مقادیر زیادی از CO ۲ به همراه هیدروژن و بخار آب آزاد شد، در حدود ۱۰۸ * ۶ کیلو مواد آلی پریبیوتیک در سال تولید شده است.
این آزمایشات نشان میدهد که تشکیل هیدروکربنها در دماهای بالاتر انجام شده، اما ترکیبات آلی حاوی اکسیژن با کاهش درجه حرارت به سمت ۱۵۰ درجه سانتیگراد، با کارآیی بیشتری تولید میشدند.
الیور تراپ میگوید: «پیش از این، هیچ توضیحی مبنی بر اینکه چگونه مقادیر زیادی CO ۲ در جو اولیه میتوانست به ترکیبات آلی مختلف تبدیل شود، وجود نداشت.»
وی میافزاید: «ورود مقادیر زیادی از شهاب سنگها و فلزات احیاء شده موجب تولید هیدروژن شده و فرآیند کاتالیستی موجب شده تا دیاکسیدکربن در اتمسفر در طی ۲۰-۱۰۰ میلیون سال به ترکیبات آلی تبدیل شود. این کار باعث شده تا مواد آلی در مقیاس گیگاتن ایجاد شوند که این مقدار تولید مواد آلی از تمام فرآیندهای صنعتی که ما میشناسیم بیشتر است.»
این گروه تحقیقاتی با استفاده از ذرات شهاب سنگهای خرد شده و خاکستر آتشفشانی، رسوبات اولیه را در زمین در آن روزگاران شبیهسازی کردند. این آزمایشها همچنین شرایط هوایی گرم آن زمان (۱۵۰-۳۰۰ درجه سانتیگراد) و فشارهای بالا در حد ۱۰-۵۰ بار را تحت آب و هوای مرطوب یا خشک شبیهسازی کردند.
نتایج نشان داد نانوذراتی که از طریق شهاب سنگها و خاکستر آتشفشانی به سطح زمین رسیدند در تبدیل دیاکسیدکربن به الکل، آلدهیدها و مولکولهای آلی پیچیدهتر موثر بودند و بهعنوان کاتالیست عمل کردهاند.
الیور تراپ، شیمیدان دانشگاه لودویگ-ماکسیمیلیان در مونیخ، که رهبری این تحقیق را بر عهده داشت، میگوید: «ما شاهد تشکیل بسیاری از این محصولات اکسیژندار بودیم. ما فرمالدئید، استالدهید، متانول و اتانول و همچنین زنجیرههای بلند و آلکانهای شاخهای زیادی به دست آوردیم.»
تشکیل ترکیبات اکسیژندار هیجانانگیز است، زیرا فرمالدئید و استالدهید بلوکهای مهم ساختمانی برای کربوهیدراتها، اسیدهای آمینه و اسیدهای نوکلئیک هستند. این تیم تخمین میزند که در طول دوره Hadean Aeon یعنی حدود ۴٫۵ میلیارد سال پیش، زمانی که مقادیر زیادی از CO ۲ به همراه هیدروژن و بخار آب آزاد شد، در حدود ۱۰۸ * ۶ کیلو مواد آلی پریبیوتیک در سال تولید شده است.
این آزمایشات نشان میدهد که تشکیل هیدروکربنها در دماهای بالاتر انجام شده، اما ترکیبات آلی حاوی اکسیژن با کاهش درجه حرارت به سمت ۱۵۰ درجه سانتیگراد، با کارآیی بیشتری تولید میشدند.
الیور تراپ میگوید: «پیش از این، هیچ توضیحی مبنی بر اینکه چگونه مقادیر زیادی CO ۲ در جو اولیه میتوانست به ترکیبات آلی مختلف تبدیل شود، وجود نداشت.»
وی میافزاید: «ورود مقادیر زیادی از شهاب سنگها و فلزات احیاء شده موجب تولید هیدروژن شده و فرآیند کاتالیستی موجب شده تا دیاکسیدکربن در اتمسفر در طی ۲۰-۱۰۰ میلیون سال به ترکیبات آلی تبدیل شود. این کار باعث شده تا مواد آلی در مقیاس گیگاتن ایجاد شوند که این مقدار تولید مواد آلی از تمام فرآیندهای صنعتی که ما میشناسیم بیشتر است.»
نظر شما