Tahukah Anda bahwa para insinyur teknik kimia bergantung pada suatu zat yang disebut katalis untuk membantu mereka dalam berbagai proses, seperti pembuatan makanan dan produksi bahan kimia? Fenomena tersebut mirip dengan menggunakan kunci khusus untuk membuka pintu yang sulit. Namun, tidak semua katalis diciptakan sama. Beberapa katalis lebih efisien dan lebih ramah lingkungan daripada yang lain. Oleh karena itu, penelitian untuk menemukan katalis yang lebih baik menjadi sangat penting.
Baru-baru ini, para ilmuwan dari Pittsburgh University melakukan penelitian yang menarik. Mereka mencoba menemukan cara untuk membuat katalis baru yang ramah lingkungan. Mereka tertarik pada sebuah bahan yang disebut oksida tungsten (W) dan senyawa serupa.
Untuk memahami bagaimana oksida tungsten dapat membantu dalam proses kimia, para peneliti menggunakan komputer untuk membuat simulasi. Hal tersebut mirip dengan membuat model digital dari apa yang terjadi di dunia nyata. Ilmuwan ingin tahu bagaimana oksida tungsten berinteraksi dengan hidrogen di tingkat yang sangat kecil, bahkan lebih kecil dari yang bisa kita lihat dengan mata telanjang. Untuk memastikan hasil simulasi tersebut akurat, tim ilmuwan kemudian melakukan percobaan di laboratorium. Hasil penelitian mereka sangat menarik sehingga makalahnya ditampilkan di sampul Journal of the American Chemical Society (JACS) dengan judul “The Sensitivity of Metal Oxide Electrocatalysis to Bulk Hydrogen Intercalation: Hydrogen Evolution on Tungsten Oxide“. Tim peneliti ini dipimpin oleh seorang kandidat doktor bernama Evan V. Miu, bersama dengan asisten profesor James McKone dan profesor Giannis Mpourmpakis. Mereka semua berasal dari Department of Chemical and Petroleum Engineering.
Oksida tungsten bisa membantu mempercepat proses kimia yang ramah lingkungan, ibaratnya seperti memberikan dorongan ke sebuah mobil untuk membuatnya berjalan lebih cepat. Tapi, oksida tungsten memiliki cara yang unik untuk berinteraksi dengan hidrogen yang membuatnya sangat bagus dalam berbagai reaksi kimia.
Salah satu reaksi kimia yang paling menarik bagi ilmuwan adalah mengubah karbon dioksida menjadi bahan bakar dan bahan kimia yang berguna. Tentu saja ini seperti mengubah sampah menjadi emas!
Biasanya, katalis hanya berinteraksi dengan zat-zat kimia di permukaannya. Tapi, oksida tungsten bisa lebih dari itu, seperti memiliki kunci yang bisa membuka banyak pintu sekaligus. Para peneliti menemukan bahwa mekanisme tersebut memiliki dampak besar pada cara kerja katalis. Penemuan fenomena menarik ini membuka kemungkinan untuk membuat katalis baru berdasarkan oksida tungsten dan zat serupa. Mereka bisa menggunakan komputer untuk merencanakan katalis seperti merancang resep masakan. Ini membuka jalan untuk proses kimia yang lebih ramah lingkungan.
Referensi
[1] https://news.engineering.pitt.edu/sparking-sustainable-new-chemical-catalysts/ diakses pada 23 Maret 2024
[2] Miu, Evan V. and McKone, James R. and Mpourmpakis, Giannis. The Sensitivity of Metal Oxide Electrocatalysis to Bulk Hydrogen Intercalation: Hydrogen Evolution on Tungsten Oxide. J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 14, 6420–6433. https://doi.org/10.1021/jacs.2c00825
Alumni S1 Kimia Universitas Negeri Makassar. Pengajar kimia, penulis di warstek.com.