katalisis reaksi kimia, nanoteknologi
Gambar ini menunjukkan katalisis reaksi kimia pertama kalinya di persimpangan nano menggunakan medan listrik. Hal ini dapat merevolusi cara kita memproduksi bahan kimia untuk aplikasi kehidupan sehari-hari.(Credit: Image courtesy of Universidad de Barcelona)

Bhataramedia.com – Para peneliti di University of Barcelona (UB) dan dua universitas di Australia telah memperkenalkan cara baru mempercepat reaksi kimia dengan menerapkan medan listrik di antara molekul yang bereaksi. Ini membuka pintu untuk pembuatan senyawa kimia, yang digunakan dalam produk farmasi dan bahan, melalui cara yang cepat dan murah.

Reaksi yang dipelajari adalah reaksi klasik Diels-Alder yang dipromosikan dengan menerapkan medan listrik berorientasi di antara dua nano elektroda yang mengandung molekul yang bereaksi. Pendekatan sintesis nano kimia baru ini melibatkan menggabungkan molekul individu untuk menciptakan tulang punggung molekul baru, sama seperti menggabungkan “Lego” bersama-sama. Hal ini mungkin akan mengarahkan kita pada metode yang lebih efisien untuk sintesis senyawa kimia yang menantang.

“Teori menyarankan bahwa banyak reaksi kimia, bukan hanya reaksi redoks (transfer elektron), seperti yang sering dipikirkan, kemungkinan dapat dikatalisasi dengan menerapkan medan listrik,” kata Ismael Díez-Pérez, asisten profesor di UB dan peneliti senior di IBEC. Dia memimpin penelitian yang diterbitkan di jurnal Nature hari ini. “Kami telah memberikan bukti eksperimental pertama kalinya untuk hal ini.”

Mampu mengkatalisis reaksi kimia merupakan hal penting, karena dengan mempercepat reaksi dan dengan membuatnya lebih berkembang, akan membuat biaya lebih murah untuk digunakan dalam banyak aplikasi. Katalisis elektrostatik (penggunaan medan listrik) adalah bentuk katalisis dalam kimia sintetik yang kurang dikembangkan, karena efek elektrostatik yang sangat terarah. Para peneliti di Spanyol dan Australia mengatasi ini dengan menggunakan teknik molekul tunggal canggih yang didasarkan pada ‘scanning tunnelling microscopy’.

“Pendekatan STM haasil modifikasi kami memungkinkan merekam tanda langsung dari molekul individu yang bereaksi,” kata Albert Cortijos, calon FPU-PhD di UB. “Dengan mengontrol orientasi molekul sehubungan dengan medan listrik, kami mempercepat reaksi non-redoks untuk pertama kalinya,” tambah Ismael, seperti dilansir Universidad de Barcelona (03/03/2016).

“Menggunakan medan listrik eksternal sebagai ‘katalis’ dapat berarti bahwa reaksi kimia yang menantang dapat dicapai, dimana reaksi tersebut tidak mungkin dicapai melalui metode sintetik klasik,” tambah Nadim Darwish, seorang Marie Curie Research Fellow di UB. “Ini membuka pintu untuk teknologi kimia di masa depan.”

Referensi Jurnal :

Albert C. Aragonès, Naomi L. Haworth, Nadim Darwish, Simone Ciampi, Nathaniel J. Bloomfield, Gordon G. Wallace, Ismael Diez-Perez, Michelle L. Coote. Electrostatic catalysis of a Diels–Alder reaction. Nature, 2016; 531 (7592): 88 DOI: 10.1038/nature16989.