ד"ר שחר דרעי

חשיפת מנגנוני קטליזה בקנה מידה ננומטרי

המחקר שלנו ממוקם בממשק שבין קטליזה הטרוגנית, כימיה אי-אורגנית וספקטרוסקופיה ברזולוציה גבוהה, במטרה להבין מדוע וכיצד מתרחשות תגובות כימיות על פני משטחים בקנה מידה ננומטרי. אנו משלבים טכניקות ספקטרוסקופיה מתקדמות, סינתזה ייחודית של חומרים, ומודלים חישוביים כדי לחשוף כיצד המבנה והדינמיקה של מערכות קטליטיות משפיעים על פעולתן. עבודתנו מתמקדת בשלושה נושאים עיקריים:

מיפוי ננומטרי של פעילות כימית על פני שטח

אנו מפתחים ומשתמשים בטכניקות ספקטרוסקופיה ויברציונית מתקדמות בקנה מידה ננומטרי, צורך הדמיה של פעילות כימית על פני חלקיקי קטליזטור בודדים. באמצעות מולקולות סמן, אנו יוצרים מפות מרחביות שממחישות כיצד הפעילות משתנה בין אתרי פני שטח שונים, ומגלים את חשיבות השוני המבני בקטליזה.

דינמיקה מבנית בממשקים בין מתכות

אנו חוקרים את ההתפתחות המבנית של קטליזטורים בימתכתיים בתנאי תגובה. באמצעות כימיה אורגנו-מתכתית על פני שטח ננו-חלקיקים. אנו בוחנים כיצד תהליכים כמו היווצרות סגסוגות, הפרדה בין פאזות, וארגון מחדש משפיעים על פעילותם של זרזים.

חקר אתרים קטליטיים מבודדים בעזרת תהודה מגנטית גרעינית

אנו משתמשים בשיטות תהודה גרעינית לחקר הסביבה המקומית של אתרים פעילים, בקטליזטורים מולקולריים מוגדרים ובמערכות מבוססות ננו-חלקיקים. טכניקות אלו מספקות "טביעות אצבע" ייחודיות של מצבי חמצון, סביבות ליגנדיות, ומבנה אלקטרוני. בשילוב עם סימון איזוטופי וסימולציות, אנו מקשרים בין תכונות מקומיות של האתרים הפעילים לבין הביצועים הקטליטיים של מערכות מורכבות