کاربرد اکسید پالادیوم چیست؟

اکسید پالادیوم (II) یک ترکیب معدنی به شکل پودر سیاه مایل به سبز است که تنها اکسید پالادیوم است که به خوبی قابل تشخیص می باشد. این ماده از طریق تصفیه اکسیژن با فلز تهیه می شود که بالاتر از دمای حدود 900 درجه سانتیگراد، اکسید دوباره به فلز پالادیوم و گاز اکسیژن تبدیل می شود.

این ماده در آب و اسید نامحلول می باشد. ساختار PdO چهار ضلعی است به طوری که اتم های اکسیژن تقریباً در چهار ضلع هستند و نزدیکترین فاصله میان دو اتم پالادیم 3.044 آنگستروم است و تقریباً در محدوده ای است که می توان یک فاصله اتصال را در نظر گرفت.

موادی به نام اکسید پالادیوم کاتالیزورهای مفیدی برای هیدروژناسیون کاتالیزوری در سنتزهای آلی هستند. اکسیداسیون فاز مایع الکل ها با اکسیژن که توسط اکسید اصلاح شده پالادیوم (II) کاتالیز می شود، عنوان مقاله ای است که در سال 2003 میلادی در ScienceDirect منتشر شده است.

اصلاح اکسید PdII با کاتیون های فلزی در حال گذار فعالیت کاتالیزوری و انتخاب به آلدئیدها را بسیار بهبود می بخشد، CoIII و FeIII موثرترین مروج هستند. در اکسیداسیون الکل بنزیل در محلول تولوئن، سیستم Pd-Co 85-100٪ بسته به نوع آلدئیدها در 53-95٪ تبدیل الکل در 15-60 دقیقه زمان واکنش می دهد.

کاتالیزور بدون از بین رفتن فعالیت و انتخاب آن می تواند دوباره مورد استفاده قرار گیرد. وجود مقدار مشخصی آب در کاتالیزورها برای عملکرد آنها ضروری است. از TGA، ترکیب کاتالیزور Pd-Co بهینه را می توان به عنوان PdO·(0.13-1.0) CoO (OH)·(2-3) H2O تقریب زد.

اکسیداسیون الکل ها بر روی کاتالیزورهای اکسید Pd-M با واکنش های جانبی هیدروژناسیون و دکربونیلاسیون منتقل می شود که مشابه اکسیداسیون فلز پالادیوم است. این نشان می دهد که اکسیداسیون الکل ها بر روی کاتالیزورهای اکسید Pd-M از طریق مکانیزم دهیدروژناسیون، با وجود هیدروژن در سطح کاتالیزور رخ می دهد.

یکی از مهم ترین مشکلات نظارت بر محیط، تشخیص گازهای اکسید کننده در هوای محیط است. تأثیر منفی گازهای اکسید کننده مضر (ازن و اکسیدهای نیتروژن) بر سلامت انسان، پوشش گیاهی حساس و اکوسیستم بسیار جدی است. در تصویر بالا، واکنش های شیمیایی ازن تروپوسفر در زیر نور خورشید را مشاهده می کنید.

به همین دلیل، از نانو ساختارهای اکسید پالادیوم (II) برای شناسایی اکسیداسیون گاز استفاده شده است. در چکیده ای مطالعه ای که در سال 2018 میلادی منتشر شده است، فیلم های نازک و فوق نازک اکسید پالادیوم (II) با روش اکسیداسیون حرارتی در اکسیژن خشک لایه های پالادیوم خالص که قبلاً تشکیل شده است، روی پلی اتیلنAl2O3 SiO2/ Si (100)، کوارتز با کیفیت نوری و بسترهای بی نظیر کربن/ KCl تهیه شده است.

در تشخیص ازن و دی اکسید نیتروژن، لایه های نازک PdO تهیه شده توسط اکسیداسیون در دمای T = 870 K مقادیر خوبی از حساسیت، ثبات سیگنال، سرعت کار و قابلیت تکرار پاسخ سنسور را نشان داده اند.در مقایسه با سایر مواد، لایه های نازک و فوق نازک اکسید پالادیوم (II) دارای مزایای ساخت سنسور گاز هستند. اولاً، برای تشخیص گاز اکسیداسیون، فیلم های PdO با رسانایی نوع p از دید ماده با رسانایی نوع n، دیدگاه بیشتری دارند.

ثانیاً، در شرایط محیطی، اکسید پالادیوم (II) در آب نامحلول است و با آن واکنش نشان نمی دهد. این حقایق برای ساخت آشکارسازهای گاز مطلوب هستند زیرا امکان به حداقل رساندن تأثیر رطوبت هوا روی مقادیر پاسخ سنسور PdO را فراهم می کنند. ثالثاً، روش سنتز فیلم های PdO نسبتاً ساده است و با فرایندهای مسطح صنعت میکروالکترونیک سازگار است.