Nanomaterial-based catalyst
ನ್ಯಾನೊ-ಮೆಟೀರಿಯಲ್-ಆಧಾರಿತ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವೇಗವರ್ಧಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ ಲೋಹದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾದ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಾಗಿವೆ. ಲೋಹದ ನ್ಯಾನೊ ಕಣಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ವೇಗವರ್ಧಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಬೇರ್ಪಡಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಮರುಬಳಕೆ ಮಾಡಬಹುದು. ನ್ಯಾನೊ ಕಣಗಳ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯನ್ನು ತಡೆಯಲು ಅವುಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸೌಮ್ಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಲೋಹದ ನ್ಯಾನೊ ಕಣಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಲೋಹದ ನ್ಯಾನೊ ಕಣಗಳು ದ್ರಾವಕಗಳ ಕಡೆಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ದ್ರವಗಳಲ್ಲಿ, ಲೋಹದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳು ವ್ಯಾನ್ ಡರ್ ವಾಲ್ಸ್ ಬಲದಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಬಹುದು. ಕಣಗಳ ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವಿಕೆಯು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ವೇಗವರ್ಧಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವುದನ್ನು ತಡೆಯುವ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಪದರವನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಮೂಲಕ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳನ್ನು ಕ್ರಿಮಿನಾಶಕವಾಗಿ ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸಲು ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳನ್ನು ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು ಅಥವಾ ಒಲಿಗೋಮರ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಹ ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಬೈಮೆಟಾಲಿಕ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಎರಡು ಲೋಹಗಳ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳನ್ನು ಎರಡು ಲೋಹಗಳ ನಡುವಿನ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಮೇಲೆ ಸಿನರ್ಜಿಸ್ಟಿಕ್ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪಾಲಿಕ್ಲೋರಿನೇಟೆಡ್ ಬೈಫಿನೈಲ್ಗಳಂತಹ ಸಿ-ಸಿಎಲ್ ಬಂಧಗಳ ಹೈಡ್ರೋಜೆನೋಲಿಸಿಸ್ಗೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಾದ ಡೀಹಾಲೋಜೆನೇಶನ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜೆನೇಶನ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳು ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿವೆ. ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯೆಂದರೆ ಹ್ಯಾಲೊಜೆನೇಟೆಡ್ ಆರೊಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಅಮೈನ್ಗಳ ಹೈಡ್ರೋಜನೀಕರಣವು ಸಸ್ಯನಾಶಕಗಳು ಮತ್ತು ಕೀಟನಾಶಕಗಳು ಮತ್ತು ಡೀಸೆಲ್ ಇಂಧನಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ಸಹ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಸಾವಯವ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ, ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಂನೊಂದಿಗಿನ ಸಿ-ಸಿಎಲ್ ಬಂಧದ ಹೈಡ್ರೋಜನೀಕರಣವನ್ನು ಚಲನಶೀಲ ಐಸೊಟೋಪ್ ಪರಿಣಾಮದೊಂದಿಗೆ ವ್ಯವಹರಿಸುವ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ಆರೊಮ್ಯಾಟಿಕ್ ರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಆಯ್ದ ಲೇಬಲ್ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬ್ಯೂಲ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಇದು ರೋಡಿಯಮ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ರೋಡಿಯಮ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಿತು. ಈ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳು ಆರೊಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಡೀಹಾಲೋಜೆನೇಶನ್ ಮತ್ತು ಬೆಂಜೀನ್ನ ಸೈಕ್ಲೋಹೆಕ್ಸೇನ್ಗೆ ಹೈಡ್ರೋಜನೀಕರಣವನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಿಸಿದವು. ಪಾಲಿಮರ್-ಸ್ಥಿರವಾದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳನ್ನು ಸಿನ್ನಮಾಲ್ಡಿಹೈಡ್ ಮತ್ತು ಸಿಟ್ರೋನೆಲ್ಲಲ್ಗಳ ಹೈಡ್ರೋಜನೀಕರಣಕ್ಕೂ ಬಳಸಬಹುದು. ಯು ಮತ್ತು ಇತರರು. ಬಳಸಿದ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಸಿಟ್ರೋನೆಲ್ಲಲ್ನ ಹೈಡ್ರೋಜನೀಕರಣದಲ್ಲಿ ರುಥೇನಿಯಮ್ ನ್ಯಾನೊಕ್ಯಾಟಲಿಸ್ಟ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಆಯ್ದವಾಗಿವೆ ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ. ಸಿಲನ್ಗಳೊಂದಿಗಿನ ಚಿನ್ನ, ಕೋಬಾಲ್ಟ್, ನಿಕೆಲ್, ಪಲ್ಲಾಡಿಯಮ್ ಅಥವಾ ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಆರ್ಗನೋಮೆಟಾಲಿಕ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳ ಕಡಿತವು ಲೋಹದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೈಡ್ರೋಸಿಲಿಲೇಷನ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ. ಸೌಮ್ಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಟೈರೀನ್ನ ಹೈಡ್ರೋಸಿಲಿಲೇಷನ್ಗಾಗಿ ಬಿಐಎನ್ಎಪಿ-ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಪಲ್ಲಾಡಿಯಮ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ ಮತ್ತು ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ; ಅವು ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ ಅಲ್ಲದ ಪಿಡಿ-ಬಿಐಎನ್ಎಪಿ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾಗಿವೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಎರಡು ಲೋಹಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ನ್ಯಾನೊ ಕಣಗಳಿಂದಲೂ ಸಹ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಿಸಬಹುದು. ಸಾವಯವ ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಅಡಿಪಿಕ್ ಆಮ್ಲವನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರ 3ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಗಳಿಂದ ವೇಗವರ್ಧಿಸಬಹುದು. ನೈಲಾನ್ 6,6 ಪಾಲಿಮರ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಇದನ್ನು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೋಹದ ನ್ಯಾನೊ ಕಣಗಳಿಂದ ವೇಗವರ್ಧಿಸಲ್ಪಡುವ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಇತರ ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಸೈಕ್ಲೋಆಕ್ಟೇನ್ನ ಉತ್ಕರ್ಷಣ, ಎಥೀನ್ನ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ಮತ್ತು ಗ್ಲುಕೋಸ್ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ಸೇರಿವೆ. ಸಿ-ಸಿ ಜೋಡಣೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಲೋಹದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ ಒಲೆಫಿನ್ಗಳ ಹೈಡ್ರೋಫಾರ್ಮೈಲೇಷನ್, ವಿಟಮಿನ್ ಇ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಹೆಕ್ ಜೋಡಣೆ ಮತ್ತು ಸುಜುಕಿ ಜೋಡಣೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಂತಹ ಸಿ-ಸಿ ಜೋಡಣೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಿಸಬಹುದು. ಹೆಕ್ ಜೋಡಣೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಪಲ್ಲಾಡಿಯಮ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ವೇಗವರ್ಧಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಪಲ್ಲಾಡಿಯಮ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳ ಮೇಲಿನ ಲಿಗಂಡ್ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋನೆಜಿಟಿವಿಟಿ ಅವುಗಳ ವೇಗವರ್ಧಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. Pd2 (dba) 3 ಸಂಯುಕ್ತವು Pd (0) ನ ಮೂಲವಾಗಿದೆ, ಇದು ಅಡ್ಡ ಜೋಡಣೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ಅನೇಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಬಳಸುವ ಪಲ್ಲಾಡಿಯಂನ ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿ ಸಕ್ರಿಯ ಮೂಲವಾಗಿದೆ. ಪಿಡಿ2 (ಡಿಬಿಎ) 3 ಅನ್ನು ಏಕರೂಪದ ವೇಗವರ್ಧಕ ಪೂರ್ವಗಾಮಿ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿತ್ತು, ಆದರೆ ಇತ್ತೀಚಿನ ಲೇಖನಗಳು ಪಲ್ಲಾಡಿಯಮ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ವೇಗವರ್ಧಕ ಪೂರ್ವಗಾಮಿಯಾಗಿದೆ. ಪರ್ಯಾಯ ಇಂಧನಗಳಾದ ಕಬ್ಬಿಣದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಗಳನ್ನು ಅಲ್ಯುಮಿನಾದಂತಹ ವಿವಿಧ ಮೇಲ್ಮೈ ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲೆ ಲೋಡ್ ಮಾಡಿ, ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ಗಳಂತಹ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಫಿಶರ್-ಟ್ರಾಪ್ಸ್ಕ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ದ್ರವ ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ ಇಂಧನಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದು. ನ್ಯಾನೊ-ಮೆಟೀರಿಯಲ್-ಆಧಾರಿತ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳ ಮೇಲಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿನ ವೇಗವರ್ಧಕ ಲೇಪನದ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿತ್ವವನ್ನು ಗರಿಷ್ಠಗೊಳಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಪ್ರಸ್ತುತ ಈ ಅನ್ವಯಕ್ಕೆ ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿದೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ದುಬಾರಿ ಮತ್ತು ಅಪರೂಪವಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇತರ ಲೋಹಗಳ ವೇಗವರ್ಧಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅವುಗಳನ್ನು ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳಾಗಿ ಕುಗ್ಗಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅವುಗಳನ್ನು ಗರಿಷ್ಠಗೊಳಿಸಲು ಬಹಳಷ್ಟು ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ನಡೆಯುತ್ತಿವೆ, ಒಂದು ದಿನ ಅವು ಪ್ಲಾಟಿನಂಗೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ಆರ್ಥಿಕ ಪರ್ಯಾಯವಾಗುತ್ತವೆ ಎಂಬ ಭರವಸೆಯಲ್ಲಿ. ಬೃಹತ್ ಚಿನ್ನವು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಎಂಬ ವಾಸ್ತವದ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊ ಕಣಗಳು ವೇಗವರ್ಧಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಹ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಯಟ್ರಿಯಮ್ ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸಿದ ಜಿರ್ಕೋನಿಯಮ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳು ಘನ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಇಂಧನ ಕೋಶದ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ನ್ಯಾನೊ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ ರುಥೇನಿಯಮ್/ಪ್ಲಾಟಿನಂ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಶೇಖರಣೆಗಾಗಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ನ ಶುದ್ಧೀಕರಣವನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಿಸಲು ಸಂಭಾವ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ವಾಯುಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಸಿಒ ಮತ್ತು ಎನ್ಒಗಳ ಉತ್ಕರ್ಷಣವನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಿಸಲು ಪಲ್ಲಾಡಿಯಮ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳನ್ನು ಆರ್ಗನೋಮೆಟಾಲಿಕ್ ಲಿಗಂಡ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ ಬೆಂಬಲಿತ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳನ್ನು ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವೇಗವರ್ಧಕ ಬೆಂಬಲವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಿಸಲು ಲೋಹದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಪ್ಲ್ಯಾಟಿನಮ್-ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಬೈಮೆಟಾಲಿಕ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಿರವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದರಿಂದ ನೇರ ಮೆಥನಾಲ್ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಭರವಸೆಯ ಅಭ್ಯರ್ಥಿಗಳಾಗಿವೆ. ಮೆಡಿಸಿನ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿಯಲ್ಲಿ, ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ ಅನ್ನು ಔಷಧೀಯ ಬಳಕೆಗೆ ವೇಗವರ್ಧಕ ಬೆಂಬಲಕ್ಕಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ನ್ಯಾನೊಜೈಮ್ಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಜೊತೆಗೆ, ನೈಸರ್ಗಿಕ ಕಿಣ್ವಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕಿಣ್ವವನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳನ್ನು ನ್ಯಾನೊಜೈಮ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಕ್ಸಿಡೇಸ್, ಪೆರಾಕ್ಸಿಡೇಸ್, ಕ್ಯಾಟಲೇಸ್, ಎಸ್ಒಡಿ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೇಸ್ ಮುಂತಾದ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಕಿಣ್ವಗಳ ಪ್ರಭೇದಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ಅನೇಕ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ನ್ಯಾನೊಜೈಮ್ಗಳು ಬಯೋಸೆನ್ಸಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಬಯೋ ಇಮೇಜಿಂಗ್ನಿಂದ ಹಿಡಿದು ಚಿಕಿತ್ಸಕ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯವರೆಗೆ ಅನೇಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಅನ್ವಯಗಳನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡಿವೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕ್ಯಾಟಲಿಸಿಸ್ ನ್ಯಾನೊಕ್ಯಾಟಲಿಸ್ಟ್ಗಳ ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಗಳು ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಜರ್ಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕ ಆಸಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಅಲ್ಲಿ ವೇಗವರ್ಧಕವು ದಕ್ಷತೆಯ ಮೇಲೆ ಬಲವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ನ್ಯಾನೊಪೊರಸ್ ಮೇಲ್ಮೈಗಳು ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ, ನ್ಯಾನೊಪೊರಸ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ಲಾಟಿನಮ್ನ ರಂಧ್ರಯುಕ್ತ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ ನ್ಯಾನೊಕ್ಯಾಟಲಿಸಿಸ್ನಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಜೀವಿತಾವಧಿಯು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ನ್ಯಾನೊ ಕಣಗಳ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿನ ಒಂದು ನ್ಯೂನತೆಯೆಂದರೆ ಅವುಗಳ ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯಾಗಿದೆ. ಸರಿಯಾದ ವೇಗವರ್ಧಕದ ಬೆಂಬಲದೊಂದಿಗೆ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ತಗ್ಗಿಸಬಹುದು. ನ್ಯಾನೊ ಕಣಗಳು ನ್ಯಾನೊಸೆನ್ಸರ್ಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲು ಸೂಕ್ತವಾದ ರಚನೆಗಳಾಗಿವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಣುಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಬಹುದು. ಬಹು-ಗೋಡೆಯ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ಗಳ ಮೇಲೆ ವಿದ್ಯುದ್ದೀಕರಿಸಿದ ಪಿಡಿ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ನ ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಅಡ್ಡ-ಜೋಡಣೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ವೇಗವರ್ಧನೆಗೆ ಉತ್ತಮ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿವೆ. ನ್ಯಾನೊವೈರ್ಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಉದ್ದೇಶಕ್ಕಾಗಿ ಬಹಳ ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕವಾಗಿವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು ಸುಲಭ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲಿನ ನಿಯಂತ್ರಣವು ತುಂಬಾ ನಿಖರವಾಗಿದೆ. ಅಲ್ಲದೆ, ನ್ಯಾನೊವೈರ್ಗಳು ಅವುಗಳ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಿಂದಾಗಿ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಭ್ಯತೆಯಿಂದಾಗಿ ಫ್ಯಾರಡೈಕ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು. ವಸ್ತುಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕ್ಯಾಟಲಿಸಿಸ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಮಾಡಬಹುದಾಗಿದೆ. ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಬಳಕೆಯ ಮೂಲಕ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕ್ಯಾಟಲಿಸ್ಟ್ಗಳು ಉತ್ತಮ ಭೌತಿಕ-ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಟುವಟಿಕೆ, ಉತ್ತಮ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಲೋಹದ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನಾ ಲೋಹಗಳಿಂದ (ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಕಬ್ಬಿಣ, ಕೋಬಾಲ್ಟ್, ನಿಕೆಲ್, ಪಲ್ಲಾಡಿಯಮ್, ಪ್ಲಾಟಿನಂ) ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ. ಬಹು-ಲೋಹದ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳು ಪ್ರತಿ ಲೋಹದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ಹೊಸ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಅನುಕೂಲಗಳೆಂದರೆ ಚಟುವಟಿಕೆಯಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳ, ಆಯ್ಕೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚ ಕಡಿತ. ಲೋಹಗಳನ್ನು ಕೋರ್-ಶೆಲ್ ಬೈಮೆಟಾಲಿಕ್ ರಚನೆಯಂತಹ ವಿವಿಧ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದುಃ ಅತ್ಯಂತ ಅಗ್ಗದ ಲೋಹವು ಕೋರ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಸಕ್ರಿಯವಾದ ಲೋಹವು (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಉದಾತ್ತ ಲೋಹ) ಶೆಲ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ಅಪರೂಪದ ಮತ್ತು ದುಬಾರಿ ಲೋಹಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಶೇಕಡಾ 20ಕ್ಕೆ ಇಳಿಸಬಹುದು. ಉತ್ತಮ ಚಟುವಟಿಕೆ ಮತ್ತು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದೊಂದಿಗೆ ಹೊಸ ಸ್ಥಿರ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು ಭವಿಷ್ಯದ ಸವಾಲುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಲೋಹದ ಕನ್ನಡಕಗಳು, ಪಾಲಿಮರಿಕ್ ಕಾರ್ಬನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ (ಪಿ. ಸಿ. ಎನ್.) ಮತ್ತು ಲೋಹ-ಸಾವಯವ ಚೌಕಟ್ಟುಗಳಿಂದ (ಎಂ. ಓ. ಎಫ್.) ಪಡೆದ ವಸ್ತುಗಳು ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಹೂಡಿಕೆ ಮಾಡುತ್ತಿರುವ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳ ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳಾಗಿವೆ. ಫೋಟೊಕ್ಯಾಟಲಿಸಿಸ್ ಅನೇಕ ಫೋಟೊಕ್ಯಾಟಲಿಸ್ಟಿಕ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಉದಾತ್ತ ಲೋಹದೊಂದಿಗೆ ಜೋಡಣೆಯಿಂದ ಪ್ರಯೋಜನ ಪಡೆಯಬಹುದು; ಮೊದಲ ಫುಜಿಶಿಮಾ-ಹೋಂಡಾ ಕೋಶವು ಸಹ-ವೇಗವರ್ಧಕ ಫಲಕವನ್ನು ಸಹ ಬಳಸಿಕೊಂಡಿತು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನೀರಿನ ವಿಭಜನೆಗಾಗಿ ಚದುರಿದ ಫೋಟೊಕ್ಯಾಟಲಿಸ್ಟಿಕ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನ ಅತ್ಯಗತ್ಯ ವಿನ್ಯಾಸವೆಂದರೆ ನೀರಿನ ಸೋಲ್, ಇದರಲ್ಲಿ ಚದುರಿದ ಹಂತವು ಅರೆವಾಹಕ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಚುಕ್ಕೆಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ಲೋಹದ ಸಹ-ವೇಗವರ್ಧಕದೊಂದಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆಃ ಕ್ಯೂಡಿ ಒಳಬರುವ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಎಕ್ಸಿಟಾನ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಸಹ-ವೇಗವರ್ಧಕವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಕ್ಯಾವೆಂಜರ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಅಧಿಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ನ್ಯಾನೊ ಕಣಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ನ್ಯಾನೊ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳನ್ನು ನಿರೂಪಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದಾದ ಕೆಲವು ತಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಫೋಟೋ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ, ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಷನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ, ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಡೈಕ್ರೋಯಿಸಂ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ, ಯುವಿ-ವಿಸಿಬಲ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಮತ್ತು ಸಂಬಂಧಿತ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಸೇರಿವೆ. ನ್ಯಾನೊ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ನ್ಯಾನೊಟೆಕ್ನಾಲಜಿ ಟ್ರಾನ್ಸಿಶನ್ ಮೆಟಲ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಡಾಟ್ ಪ್ಲಾಟಿನಂ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ ಐಕೋಸಾಹೆಡ್ರಲ್ ಅವಳಿ ನ್ಯಾನೊಜೈಮ್ಸ್ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಮತ್ತಷ್ಟು ಓದುವಿಕೆ ಕ್ಯಾಟಲಿಸಿಸ್ ನ್ಯಾನೊಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಅನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ.