एक कीमती धातु दाता के रूप में बैक्टीरियल लिफाफा

सूक्ष्मजीव पैलेडियम के नैनो-क्लस्टर्स का उत्पादन कैसे करते हैं

पैलेडियम समूहों की परत की 3 डी योजना। © अनुसंधान केंद्र Rossendorf
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Forschungszentrum Rossendorf के वैज्ञानिकों ने बहुमूल्य धातु पैलेडियम से अत्यधिक स्थिर नैनोकणों का उत्पादन करने के लिए एक जीवाणु के "अस्तित्व चाल" का फायदा उठाया है। छोटे ग्लोब्यूल्स केवल एक मिलीमीटर आकार के कुछ मिलियनवें हिस्से में होते हैं और पूरी तरह से नए गुण होते हैं। जैसा कि शोधकर्ताओं ने बायोफिजिकल जर्नल जर्नल में रिपोर्ट किया है, वे शायद उत्प्रेरक प्रौद्योगिकी में उपयोग के लिए आदर्श रूप से अनुकूल हैं।

नैनो तकनीक को विशेषज्ञों ने 21 वीं सदी की प्रमुख तकनीक माना है। छोटे कण - एक नैनोमीटर एक मिलीमीटर के दस लाखवें हिस्से के बराबर होता है - ऑटोमोटिव इंजीनियरिंग में आज पहले से ही ऑप्टिक्स और इलेक्ट्रॉनिक्स में, या यहां तक ​​कि दवा और स्वच्छता के लिए सामग्री में उपयोग किया जाता है। प्रकृति ने नैनोमीटर पैमाने पर अपने तंत्र विकसित किए हैं। इन प्राकृतिक प्रक्रियाओं का बुनियादी ज्ञान नई नैनो-सामग्री के विकास में योगदान कर सकता है।

कीमती धातु पैलेडियम से नैनोकणों का उत्पादन करने के लिए, फोर्शचुंगज़ेंट्रम रोसडॉर्फ (एफजेडआर) के जीवविज्ञानी एक वाहक परत के रूप में एक जीवाणु के प्रोटीन खोल का उपयोग करते हैं। जीवाणु भारी धातु यूरेनियम से इस शेल के साथ खुद को बचाता है और इस प्रकार एक यूरेनियम अयस्क अपशिष्ट डंप के विदेशी वातावरण में जीवित रह सकता है। जीवाणु को "बेसिलस स्फेरिकस जेजी-ए 12" कहा जाता है और 1997 में सक्सेनी में हल्दे जोहानगेर्गेंस्टेड में एफजेडआर के जीवविज्ञानी की एक टीम द्वारा खोजा गया था।

शोधकर्ताओं द्वारा एस-लेयर नामक इसके प्रोटीन शेल में कुछ नैनोमीटर के आकार के छिद्रों के साथ एक नियमित जालीदार संरचना होती है। FZR वैज्ञानिकों ने पहले इस जाली संरचना में भंग पैलेडियम आयनों के साथ एक धातु नमक लगाया। इसके बाद, उन्होंने अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी की एक पेटेंट विधि का उपयोग करके धातु के लवण को प्रोटीन लिफाफे में बांधने का अवलोकन किया। शोधकर्ताओं का मुख्य हित जैविक अणु और धातु के बीच यह अंतःक्रिया थी।

एस-लेयर के छिद्रों में, बेस मेटल साल्ट सॉल्यूशन को हाइड्रोजन के उपयोग से नेक मेटल में तब्दील कर दिया जाता है, जिसे कैरियर लेयर पर नियमित अंतराल पर छोटे पैलेडियम मोतियों के रूप में व्यवस्थित किया जाता है। इस तरह के मनके में केवल 50 से 80 व्यक्तिगत पैलेडियम परमाणु होते हैं। परिणाम उपन्यास गुणों के साथ पैलेडियम समूहों की एक परत है। यहां उल्लेखनीय बात यह है कि प्रोटीन शेल और नैनोकण एक दूसरे को स्थिर करते हैं। इस प्रकार, समग्र प्रणाली उच्च तापमान और अम्लीय वातावरण दोनों में अत्यधिक स्थिर रहती है। प्रदर्शन

पैलेडियम के नैनो उत्प्रेरक

उनके छोटे व्यास के कारण, पैलेडियम के कण अपने आकार के संबंध में बड़ी संख्या में सतह परमाणुओं की पेशकश करते हैं, जिससे अन्य पदार्थ बांध सकते हैं। पैलेडियम व्यापक रूप से आज एक उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए रासायनिक उद्योग में या कार निकास गैसों के detoxification के लिए। पैलेडियम के नैनो-उत्प्रेरक दिलचस्प हैं क्योंकि वे पारंपरिक उत्प्रेरक में पैलेडियम की तुलना में कम तापमान पर भी रासायनिक प्रतिक्रियाओं में तेजी लाते हैं। इसके लिए प्रौद्योगिकी को पहले से ही पृथक प्रयोगशालाओं में परीक्षण किया जा रहा है।

FZR वैज्ञानिक, हालांकि, एक कदम आगे जाते हैं क्योंकि उनका लक्ष्य अन्य नैनो धातुओं जैसे कि सोने या चुनिंदा रूप से पैलेडियम नैनोकल के आकार को संशोधित करने के लिए उपन्यास नैनो-उत्प्रेरक का उत्पादन करना है। इस प्रकार, nanocatalysts के अनुप्रयोग की संभावनाओं और दक्षता में काफी वृद्धि हो सकती है। वे पहले समूह हैं जो कीमती धातु और "बेसिलस स्फेरिकस जेजी-ए 12" के प्रोटीन के बीच बंधन के प्रकार और स्थान को सटीक रूप से निर्धारित करने में सक्षम हैं। यह एस-लेयर प्रोटीन आनुवंशिक रूप से इंजीनियरिंग के लिए एक आवश्यक शर्त है। यहां तक ​​कि नए ऑप्टिकल या चुंबकीय गुणों वाली सामग्री को भविष्य में बैक्टीरिया की मदद से उत्पन्न किया जा सकता है।

(आईडीडब्ल्यू - रिसर्च सेंटर रॉसडॉर्फ, 17.08.2006 - डीएलओ)