Courtesy of InterestingEngineering

Penemuan Baru Katalis Ni Dengan Cahaya untuk Gantikan Palladium Mahal

Menjelaskan mekanisme bagaimana cahaya dan bentuk katalis nickel baru membuka dan menjaga reaktivitas katalis untuk menggantikan katalis palladium dalam industri kimia.

04 Jul 2025, 23.31 WIB

236 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Katalis nikel dapat menjadi alternatif yang lebih murah dan lebih efisien dibandingkan katalis palladium dalam reaksi kimia industri.
Reaktivitas nikel dapat didorong menggunakan sinar, memungkinkan kondisi reaksi yang lebih lembut.
Penemuan ini membuka peluang baru dalam penggunaan katalis nikel untuk berbagai proses industri yang sebelumnya didominasi oleh palladium.

Amerika Serikat - Para ilmuwan dari beberapa laboratorium DOE di Amerika Serikat menemukan cara baru agar katalis berbasis nickel bisa diaktifkan dan dijaga reaktivitasnya menggunakan cahaya. Ini sangat menjanjikan karena nickel jauh lebih murah dan melimpah dibandingkan palladium yang selama ini digunakan di industri kimia.

Nickel bisa diaktifkan oleh cahaya pada kondisi yang jauh lebih ringan dari reaksi berbasis katalis palladium yang butuh suhu tinggi. Ini memungkinkan berbagai reaksi kimia baru yang lebih ramah lingkungan dan efisien dapat dikembangkan.

Penelitian menunjukkan bahwa ketika cahaya memutus ikatan antara nickel dan ion klorida, ion klorida yang terlepas tidak diam saja tapi bereaksi dengan pelarut untuk menghasilkan bentuk pelarut yang teraktivasi. Bentuk ini menjadi pemain kunci dalam menjaga kestabilan katalis nickel.

Stabilitas katalis nickel ini penting untuk mencegah katalis kehilangan kemampuannya karena reaksi antar atom nickel yang berlebihan. Oleh karena itu, jumlah nickel dalam keadaan oksidasi rendah harus diatur dengan tepat agar proses katalis berjalan efisien dan tahan lama.

Untuk mempelajari proses ini, para peneliti menggunakan teknologi canggih dari fasilitas LEAF di Brookhaven Lab yang mampu mengamati reaksi molekul dan atom dalam waktu sangat singkat. Temuan ini membuka peluang mengganti palladium dengan nickel di berbagai industri seperti farmasi, pertanian, dan elektronik.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/nickel-catalyst-can-replace-expensive-palladium

Analisis Kami

"Penemuan ini membuka pintu untuk revolusi dalam katalisis industri dengan memanfaatkan sumber daya yang lebih murah dan melimpah. Namun, tantangan selanjutnya adalah mengoptimalkan dan menstandarisasi proses ini agar bisa diterapkan secara luas pada skala industri besar."

Analisis Ahli

Max Kudisch

"Mengontrol jumlah nikel dalam keadaan oksidasi rendah sangat penting agar katalis tidak cepat terdeaktivasi, yang merupakan kunci untuk stabilitas dan efisiensi reaksi."

Peneliti Brookhaven Lab

"Penggunaan fasilitas Laser Electron Accelerator Facility memungkinkan observasi reaksi sangat cepat, memberikan wawasan mendalam tentang mekanisme katalis cahaya."

Prediksi Kami

Penggunaan katalis berbasis nikel yang diaktivasi cahaya akan semakin meluas dalam industri farmasi, pertanian, dan elektronik, mengurangi ketergantungan pada palladium dan meningkatkan efisiensi produksi kimia.

Pertanyaan Terkait

Apa yang ditemukan oleh para ilmuwan tentang katalis nikel?

Para ilmuwan menemukan bahwa sinar dan bentuk nikel baru yang tidak dikenal bersama-sama mengunlock dan menjaga reaktivitas katalis nikel.

Mengapa katalis nikel dianggap sebagai pengganti yang menjanjikan untuk katalis palladium?

Katalis nikel dianggap sebagai pengganti yang menjanjikan karena lebih tersedia dan lebih murah dibandingkan palladium.

Apa keuntungan dari menggunakan sinar dalam reaksi kimia dengan katalis nikel?

Keuntungan dari menggunakan sinar adalah reaktivitas nikel dapat didorong tanpa memerlukan suhu tinggi seperti pada palladium.

Bagaimana proses aktivasi nikel terjadi dalam reaksi ini?

Proses aktivasi nikel terjadi ketika ikatan antara nikel dan klorida terputus akibat paparan sinar, menurunkan keadaan oksidasi nikel.

Apa peran ion klorida dalam reaksi yang diteliti?

Ion klorida berperan sebagai radikal klorin yang berinteraksi dengan pelarut, menciptakan bentuk aktif pelarut yang dapat bereaksi dengan nikel aktif.