Sau khi thống nhất kế hoạch vượt qua rào cản trong xúc tác kim loại chuyển tiếp, Từ Vân cùng các cộng sự nhanh chóng thay bộ đồ thí nghiệm tiêu chuẩn.

Những ai đã học hóa học phổ thông đạt chuẩn ắt hẳn đều biết.

Theo định luật tuần hoàn các nguyên tố, các nhà khoa học thường tìm kiếm chất xúc tác trong vùng kim loại chuyển tiếp.

Chẳng hạn, xúc tác tổng hợp amoniac là xúc tác sắt.

Vanadi(V) oxit là xúc tác cho tổng hợp axit sulfuric và axit nitric.

Hay niken Raney được dùng nhiều trong phản ứng cộng anken và hydro, vân vân.

Vì sao các nguyên tố chuyển tiếp và hợp chất của chúng thường đóng vai trò "ông tơ bà nguyệt" như vậy?

Ở đây, trước tiên, tôi sẽ dùng cách nói dễ hiểu để giải thích một khái niệm:

Liên kết Pi phản hồi.

Khi các nguyên tử kim loại chuyển tiếp (còn gọi là nguyên tử trung tâm) tạo liên kết phối trí với phối tử.

Nguyên tử phối tử sẽ cung cấp cặp electron tự do để điền vào orbital trống của nguyên tử trung tâm.

Từ đó hình thành một liên kết phối trí kiểu liên kết sigma.

Đôi khi.

Một số electron của nguyên tử trung tâm cũng có thể điền vào orbital trống của phân tử phối tử.

Đây chính là liên kết Pi phản hồi.

Và trong quá trình này.

Các orbital phản liên kết Pi (Pi2py*, Pi2pz*) của phân tử phối tử đều trống.

Khi đóng vai trò phối tử.

Nó vừa có thể cung cấp cặp electron tự do để tạo liên kết phối trí, vừa có thể cung cấp orbital ph���n liên kết Pi trống để nhận electron từ liên kết phối trí.

Chỉ cần nguyên tử trung tâm và phối tử đều có cặp electron tự do hoặc orbital trống để tương tác với nhau.

Kết hợp với sự phù hợp về tính đối xứng giữa hai bên, liên kết Pi phản hồi sẽ được hình thành.

Đến đây.

Các bạn sinh viên thông minh ắt hẳn đã hiểu.

Đúng vậy!

Nếu phân tử phối tử tạo liên kết Pi phản hồi với một nguyên tử kim loại chuyển tiếp nào đó, thì orbital Pi phản liên kết trống ban đầu của nó sẽ được điền đầy electron.

Và mức độ liên kết (bond order) với số electron trong orbital phản liên kết có mối tương quan nghịch.

Càng nhiều electron điền vào orbital phản liên kết, mức độ liên kết càng giảm, liên kết càng kém bền.

Liên kết N≡N vốn rất bền vững, khi bị liên kết phản hồi này tác động, trở nên yếu đi, chứng tỏ hoạt tính hóa học của nó tăng lên đáng kể.

Nói cách khác.

Việc phối tử tiếp tục tham gia phản ứng sẽ trở nên dễ dàng hơn.

Đây chính là nguyên lý xúc tác của các nguyên tố chuyển tiếp.

Nó rất đơn giản và cũng rất dễ hiểu.

Trong phòng thí nghiệm, Từ Vân và cộng sự đã sử dụng rutheni, một kim loại chuyển tiếp có tính chất rất ổn định và khả năng chống ăn mòn cực mạnh.

Kim loại này còn có một đặc điểm rất thú vị:

Hàm lượng của nó trong vỏ Trái Đất chỉ khoảng một phần tỷ, biến nó thành một trong những kim loại hiếm nhất.

Thế nh��ng, giá thành của rutheni lại khá rẻ, là kim loại rẻ nhất trong nhóm bạch kim.

Mặc dù rẻ là vậy.

Nhưng do cấu trúc tinh thể hình lục phương của nó, rutheni chỉ có thể được sử dụng ở quy mô phòng thí nghiệm trong quá trình sản xuất Imidacloprid và không thể ứng dụng thành công trong sản xuất công nghiệp.

"Vì thế, trong các phương án dự phòng, chúng tôi đã đưa ba loại kim loại là lantan, scandi và gali cho Nutrien để kiểm tra hiệu quả."

Trong phòng thí nghiệm.

Từ Vân đang giới thiệu tình hình liên quan cho Dụ Nguyên Dũng:

"Cuối cùng, Nutrien đã phản hồi rằng kim loại gali là chất xúc tác kim loại chuyển tiếp có hiệu quả tổng hợp cao nhất, và hiệu quả thực nghiệm khi thu hồi sản phẩm hoàn toàn đúng như mong đợi."

"Dĩ nhiên, cũng chính vì thế, báo giá thiết bị của họ cũng cao hơn dự kiến không ít."

Đứng đối diện anh, Dụ Nguyên Dũng khẽ gật đầu tỏ vẻ đã hiểu.

Trong ba loại kim loại lantan, scandi và gali, scandi có giá cao nhất.

Theo giá thị trường hiện tại.

Một tấn scandi có độ tinh khiết 99.9% có giá khoảng 32.000.

Tiếp theo là lantan.

Giá mỗi tấn là 27.750.02.

Gali có giá rẻ nhất.

Chỉ 2.805 mỗi tấn, bằng khoảng một phần mười so với hai loại kim loại kia.

Cũng cùng lúc đó.

Gali lại là lựa chọn có hiệu quả xúc tác tốt nhất.

Tuy nhiên, điều nghịch lý là.

Độ khó trong sản xuất công nghiệp hàng loạt của ba kim loại này lại tăng dần theo thứ tự.

Yêu cầu về thiết bị cũng tương tự.

Nghĩ đến đây.

Dụ Nguyên Dũng cầm một bản báo cáo từ trên bàn, lật đến một trang nào đó.

Sau đó, anh giới thiệu với mọi người:

"Tiến sĩ Từ, nói thật, hiện tại chúng tôi đang mắc kẹt ở khâu chất hấp phụ xúc tác này."

"Đội ngũ của chúng tôi đã thử nhiều phương pháp nhưng đáng tiếc đều thất bại."

"Chưa nói đến gali, ngay cả scandi chúng tôi cũng chưa thể đột phá."

"Bởi vì đối với bất kỳ loại kim loại nào, các nguyên tử tạp trong khung phối trí của chất hấp phụ đều phải có độ cô lập cao."

"Ví dụ, trong cấu trúc –O–Si, các nguyên tử lân cận chủ yếu là Si–O–Si; mặt khác, các nguyên tử chủ yếu tồn tại dưới dạng tứ phối trí. Chúng ta phải hoàn thành phản ứng tạo khuyết tật nguyên tử bên trong thùng, nhưng điều này lại bất lợi về mặt nhiệt động học."

Đúng lúc này, Lâm Chấn Hoa bên cạnh bỗng nhiên cắt lời anh, hỏi:

"Tiểu Dụ, phía Nutrien đã hoàn thành bước này như thế nào? Chúng ta có thể tham khảo ý tưởng của họ không?"

Dụ Nguyên Dũng lắc đầu, chỉ vào màn hình máy tính khác nói:

"Nutrien sử dụng một phương pháp ghép hạt hóa học độc quyền, toàn bộ quá trình liên kết chặt chẽ với nhau, không thể tùy tiện thay đổi dù chỉ một phần nhỏ."

"Việc tái tạo hoàn chỉnh thì chưa nói đến độ khó về công nghệ, riêng vấn đề bảo hộ bản quyền đã không thể vượt qua rồi — họ có thể đưa FOERDA-T632 vào 'Hiệp định Wassenaar', nhưng Tiến sĩ Từ và cộng sự lại không thể vi phạm bản quyền, nếu không chẳng khác nào dâng dao cho người khác."

Lâm Chấn Hoa nghe vậy há miệng, dường như muốn nói gì đó, nhưng cuối cùng vẫn im lặng.

Đúng như Dụ Nguyên Dũng nói.

Hoa Thuẫn Sinh Khoa không phải một xưởng nhỏ tư nhân, từng bước đi của Từ Vân và đồng nghiệp s�� bị người ta soi mói bằng kính lúp, tìm mọi cách để bới móc lỗi sai.

Một khi sản lượng của 'Một cái lang diệt' được nâng cao.

Chắc chắn sẽ có người kích động Nutrien đưa ra yêu cầu kiểm tra bản quyền, nhằm xác minh liệu có dính líu đến tình huống xâm phạm bản quyền hay không.

Vô lý ư?

Đương nhiên là vô lý.

Một mặt cấm vận thiết bị, mặt khác lại không cho phép sao chép, quả thực là tiêu chuẩn kép đến mức cùng cực.

Nhưng có hợp pháp không?

Câu trả lời cũng là khẳng định.

Ngay cả khi Hoa Thuẫn Sinh Khoa có Bách Khoa thậm chí Viện Khoa học hỗ trợ phía sau, điều đó cũng vô ích.

Một khi chuyện này xảy ra, điều chờ đợi họ chắc chắn là những hình phạt cực kỳ nghiêm khắc cùng với sự công kích điên cuồng từ dư luận.

Thế nên, Nutrien và những người đứng sau họ không hề sợ hãi việc Hoa Thuẫn Sinh Khoa sao chép công đoạn ghép hạt hóa học này, có lẽ họ còn mong bạn làm như vậy ấy chứ.

Sau đó, Từ Vân suy nghĩ một lát rồi đưa ra một ý tưởng mới:

"Chủ nhiệm Dụ, anh nghĩ sao về việc sử dụng phương pháp cấy ion chùm?"

Dụ Nguyên Dũng trợn tròn mắt:

"Cấy ion chùm ư?"

Các bạn từng học về ion ắt hẳn đều biết.

Cái gọi là phương pháp cấy ion chùm là cách gia tốc các ion kim loại được tạo ra từ quá trình điện ly trong điện trường, tạo thành chùm ion tốc độ cao bắn vào cơ chất đã định.

Vì chùm ion có tốc độ rất cao, chúng có thể cấy vào lớp bề mặt và mạng tinh thể của vật liệu, từ đó đạt được hiệu quả như ý.

Tuy nhiên, khác với phương pháp ghép hạt hóa học, cấy ion chùm thường được sử dụng trong lĩnh vực vật lý và khoa học vật liệu.

Đặc biệt là trong việc xử lý bề mặt chất bán dẫn và pha tạp, nó được dùng khá nhiều, nhưng rất ít khi được áp dụng trong chế tạo chất xúc tác.

Thấy Dụ Nguyên Dũng có vẻ khó hiểu, Từ Vân kiên nhẫn giải thích:

"Anh nghĩ xem, các ion kim loại trong chùm ion đều mang điện tích, chúng sẽ đẩy lẫn nhau và tách ra."

"Vì thế, các ion kim loại khi bắn vào cơ chất về cơ bản sẽ duy trì trạng thái cô lập cao độ."

"Nếu chúng ta thêm một chất trung gian hóa học vào đó, chẳng hạn như dẫn xuất benzen hai nhân lân cận, thì chẳng phải chúng ta sẽ có một chất hấp phụ hình chữ Y sao?"

Dụ Nguyên Dũng nghe càng lúc càng trợn mắt, miệng không tự chủ được hé mở, vẻ mặt kinh ngạc tột độ.

Vài giây sau.

Anh đột nhiên nắm tay phải, đập mạnh vào lòng bàn tay trái:

"Đúng rồi! Chúng ta hoàn toàn có thể dùng phương pháp đưa ion kim loại vào để đẩy các ion dương trong orbital phản liên kết ra ngoài mà! Trời ơi, sao tôi lại không nghĩ ra được điều này chứ!"

Từ Vân nghe vậy chỉ mỉm cười không nói gì.

Phương pháp cấy ion chùm.

Đây là bài luận văn cuối cùng anh từng công bố trước khi rời bỏ lĩnh vực nghiên cứu khoa học ở kiếp trước, trong đó có đề cập đến hiệu ứng chuyển tiếp của phản ứng khuyết tật kim loại vanadi và liên quan đến chất hấp phụ.

DOI là...... Khụ khụ, không thể nói, nói ra sẽ bị mất biệt danh mất.

Nói tóm lại.

Bài luận văn cuối cùng trước khi từ bỏ nghiên cứu này giống như mối tình đầu của anh vậy, cả đời này có lẽ đều không thể nào quên được.

Vì thế, khi biết Dụ Nguyên Dũng và đ���ng đội đang bế tắc với chất hấp phụ, Từ Vân liền lập tức nghĩ đến hướng đi này.

Với gợi ý của Từ Vân, mọi việc tiếp theo trở nên rất đơn giản.

Ngoài việc kiểm tra sản phẩm cuối cùng, phương pháp xác định xúc tác kim loại chuyển tiếp còn có thể sử dụng kỹ thuật quang phổ Raman tử ngoại.

Đặc biệt trong lĩnh vực chất hấp phụ.

Độ chính xác của phổ Raman thậm chí còn cao hơn một chút.

Vì thế, Dụ Nguyên Dũng nhanh chóng chuẩn bị phân đoạn thí nghiệm quang phổ Raman.

Nửa giờ sau.

Đội của Dụ Nguyên Dũng đã chuẩn bị xong và chính thức bắt đầu kiểm tra.

Mười phút sau khi bắt đầu kiểm tra.

Các nguyên tử kim loại tạp bắt đầu đi vào khung cấu trúc của chất hấp phụ.

Đồng thời.

Trên phổ hấp thụ tử ngoại-khả kiến lập tức xuất hiện sự hấp thụ chuyển dịch điện tích nhảy vọt giữa orbital p Pi của nguyên tử oxi trong khung cấu trúc và orbital d Pi của nguyên tử kim loại chuyển tiếp trong khung cấu trúc.

Thêm hơn hai mươi phút sau.

Một bản báo cáo xuất hiện trên màn hình thiết bị trước mặt Dụ Nguyên Dũng.

"Đỉnh hấp thụ trong vùng tử ngoại 200~350nm, với dải hấp thụ chuyển dịch điện tích nhảy vọt có tâm tại 220nm..."

Dụ Nguyên Dũng trích ra vài thông tin, cùng Từ Vân đồng thời tiến hành tính toán.

Năm phút sau.

Từ Vân và Dụ Nguyên Dũng lần lượt ngẩng đầu.

Lâm Chấn Hoa bên cạnh nhận thấy.

Lúc này biểu cảm của cả hai đều có chút nặng nề, không hề vui mừng như dự đoán.

Sau đó hai người liếc nhìn nhau, chỉ nghe Từ Vân hỏi:

"Chủ nhiệm Dụ, anh tính ra mức độ khuếch đại tín hiệu Raman tăng lên mấy bậc?"

Dụ Nguyên Dũng nhíu mày, đọc ra một con số:

"Năm bậc, còn anh?"

Từ Vân giơ tờ giấy tính toán trong tay lên cho anh ta xem:

"Cũng là năm bậc, năm bậc thì không ổn rồi..."

Lông mày Dụ Nguyên Dũng lập tức càng nhíu sâu hơn, anh xem xét lại báo cáo một lượt, vẻ mặt khó hiểu nói:

"Kỳ lạ thật, tâm dải hấp thụ chuyển dịch điện tích nhảy vọt nằm ở khoảng 220nm, laser tử ngoại với dải hấp thụ gần nhất là 244nm, số liệu chắc chắn không sai."

"Theo nguyên lý Raman cộng hưởng, khi năng lượng nguồn kích thích gần với dải hấp thụ điện tử, cộng hưởng chắc chắn sẽ xảy ra giữa trạng thái điện tử và trạng thái dao động."

"Cường độ tín hiệu Raman của các chế độ dao động liên quan đến cộng hưởng này sẽ tuân theo công thức nhảy vọt, vậy nên mức độ khuếch đại tín hiệu phối trí bốn phải là 6 đến 7 mới đúng chứ..."

Từ Vân cũng cầm lấy báo cáo, nghiêm túc xem xét như bác sĩ xem phim chụp CT.

Vài phút sau.

Từ Vân đột nhiên ngừng lại, chỉ vào một cột nào đó trong báo cáo nói với Dụ Nguyên Dũng:

"Chủ nhiệm Dụ, anh nhìn chỗ này, vì sao lại xuất hiện một đỉnh Raman mạnh như vậy ở vị trí 530?"

Ngay sau đó.

Dụ Nguyên Dũng và Từ Vân đồng thời nghĩ ra điều gì đó, trăm miệng một lời:

"Kích thích chọn lọc?"

Kích thích chọn lọc.

Là tình huống mà trong một phạm vi nhất định, phản hồi thực tế thấp hơn mong đợi.

Có thể do con người tác động, cũng có thể tự phát sinh trong quá trình phản ứng do thiếu năng lượng.

Giống như bếp ga trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta.

Có lúc bạn vặn lửa nhỏ là vì món ăn cần hầm liu riu.

Khi cần, bạn có thể tăng lửa bất cứ lúc nào.

Nhưng có lúc bạn vặn lửa nhỏ là vì đường ống sắp hết gas.

Từ Vân và đồng đội đang gặp phải tình huống thứ hai, hay nói đúng hơn là phiên bản nghiêm trọng hơn của nó — đường ống gas nhà bạn hết gas, đồng thời công ty cung cấp còn chuyển phần gas đáng lẽ phải cấp cho nhà bạn sang nhà hàng xóm, dẫn đến tình trạng bên ngoài...

Nhìn hai người mặt nhăn nhó như gặp phải rắc rối lớn, Lâm Chấn Hoa bên cạnh không khỏi lên tiếng nói:

"Tiểu Dụ, Tiểu Từ, chuyên môn của tôi là về công nghiệp nên không quá hiểu rõ khái niệm kích thích chọn lọc này. Tóm lại, chúng ta có cách nào giải quyết nó không?"

Từ Vân nghe vậy trầm ngâm một lát, nói:

"E rằng rất khó. Chúng ta đang sử dụng scandi với độ khó thấp nhất, trong khi cấy ion chùm lại thể hiện phản ứng không chọn lọc, bởi nó không phải là lựa chọn tối ưu cho tính năng oxy hóa của sắt."

"Vì thế sẽ xảy ra tình huống kích thích chọn lọc, phần lớn là do các giai đoạn xen kẽ xuất hiện một số xung đặc biệt."

"Ví dụ như, ion sắt và chất trung gian hóa học tạo ra một số phản hồi sóng ngắn, làm trì hoãn phản ứng đáng lẽ phải xuất hiện ở phút thứ ba sang phút thứ năm — dĩ nhiên, đây chỉ là một giả thuyết, tóm lại, loại vấn đề này rất khó giải quyết trong thời gian ngắn."

"Lựa chọn duy nhất của chúng ta hiện tại là kiên trì áp dụng phương pháp này để sản xuất, dù sao sóng ngắn tuy khác với đường thẳng, nhưng vẫn có thể tạo ra một số sản phẩm."

"Chỉ là như vậy, cả chi phí sản xuất và hiệu suất của chúng ta đều sẽ bị ảnh hưởng."

Lâm Chấn Hoa cũng nhíu mày:

"Thì ra là vậy..."

Tiếp đó, Từ Vân trầm ngâm một lát, đang định nói gì đó để an ủi Lâm Chấn Hoa thì lại không thốt nên lời.

Đúng lúc đó, lão Tô bên cạnh bỗng nhẹ nhàng kéo áo anh.

Từ Vân bấy giờ mới ngậm miệng lại, quay đầu nhìn.

Anh thấy lão Tô ra hiệu 'Lại đây nói chuyện'.

Từ Vân suy tư đôi chút, giả vờ tùy ý vỗ vai lão Tô, chỉ vào máy đun nước cách đó không xa nói:

"Tiểu Tô, đi với tôi rót mấy chén nước cho mọi người, làm thí nghiệm lâu thế này, ai cũng khát khô cả rồi."

Lão Tô lúc này hiểu ý:

"Được thôi, học trưởng."

Khi đến gần máy đun nước.

Từ Vân liếc nhìn xung quanh rồi hạ giọng hỏi lão Tô:

"Sao rồi?"

Lão Tô trước hết đặt một chiếc cốc dùng một lần vào vòi nước, nhấn nút, rồi nói với Từ Vân:

"Tiểu Từ, lão phu không hiểu rõ lắm các khái niệm cụ thể mà các cậu đang nói, nhưng cái gọi là chất trung gian hóa học này lại làm lão phu nghĩ đến một chuyện, không biết có gợi ý gì cho cậu không."

"Thế nên lão phu cứ tạm nói, cậu cứ tùy ý nghe xem."

"Nếu có thể giúp được gì thì tốt nhất, còn nếu nói sai thì cậu cứ bỏ qua là được."

Từ Vân đặt chiếc cốc nhựa đầy nước sang một bên, trả lời:

"Tô công cứ nói đi ạ, đừng ngại."

Lão Tô gật đầu, trầm ngâm một lát rồi nói:

"Hôm nọ khi cậu lắp ráp kính viễn vọng, cậu có nhắc đến một chuyện mà lão phu đến nay vẫn chưa quên."

"Đại ý lúc đó của cậu là kính viễn vọng cần một bề mặt hình vòng cung làm môi trường phản xạ hình ảnh, nhưng trình độ công nghiệp Đại Tống có hạn, không thể gia công được thấu kính cầu đáp ứng yêu cầu của cậu."

"Vì thế sau này cậu đã tìm một lối đi riêng, sử dụng thủy ngân quay để tạo hiệu ứng bề mặt hình vòng cung."

"Theo lão phu nghĩ, cái gọi là chất trung gian hóa học kia cũng là để đóng vai trò trung gian, có lẽ nguyên lý của nó chẳng hề liên quan gì đến bề mặt vòng cung thủy ngân, nhưng cả hai có lẽ có một vài điểm tương đồng về mặt tính chất."

"Nếu đã như vậy, lão phu liền muốn hỏi một câu."

"Tình huống hiện tại có thể suy luận tương tự, thử nghiệm dùng chất lỏng làm chất trung gian này, thông qua tính chất đặc thù của chất lỏng, từ đó tránh sự xuất hiện của kích thích chọn lọc được không?"

Nghe những lời đó.

Từ Vân đầu tiên sững sờ, rồi đồng tử đột nhiên co lại!

Chuyện lão Tô nói, được xem là một thao tác kinh điển của anh trong phiên bản Bắc Tống: Lúc đó, vì thiếu máy đo vết dao và thiết bị can thiệp, Từ Vân không thể mài chế được một thấu kính cầu chính xác.

Vì thế, anh đã linh hoạt sử dụng thủy ngân quay để tạo bề mặt hình vòng cung, thông qua cấu trúc RC này đạt được hiệu quả tương tự.

Mặc dù thao tác này chẳng hề liên quan gì đến dẫn xuất benzen hai nhân lân cận.

Nhưng đúng như lời lão Tô.

Cả hai thực chất lại có chút tương tự về mặt tính chất.

Một cái phản xạ ánh sáng, một cái khác phản hồi sóng ngắn, cả hai đều đóng vai trò là vật trung gian.

Vì thế, nếu có thể phát triển theo hướng suy nghĩ này, thay thế dẫn xuất benzen hai nhân lân cận bằng một loại chất lỏng đặc biệt, đồng thời thông qua lực ly tâm của chất lỏng để cân bằng phản hồi sóng ngắn tồn tại trong vật chất ở trạng thái rắn, thì dường như...

Thực sự có thể thực hiện được ư?

Bản dịch này thuộc quyền sở hữu của truyen.free, nghiêm cấm sao chép dưới mọi hình thức.