คลัสเตอร์ของธาตุโลหะคือสารประกอบที่มีพันธะระหว่างอะตอมโลหะอย่างน้อย 3 พันธะสร้างเป็นสามเหลี่ยมหรือโครงสร้างที่ใหญ่กว่า โดยทั่วไปคลัสเตอร์ของธาตุโลหะทรานสิชันจะล้อมรอบด้วย ลิแกนด์ของธาตุหมู่หลัก ดังนั้นเราจึงสามารถมองคลัสเตอร์ว่าเป็นสารมัธยันต์ของสารประกอบที่มีธาตุ โลหะเพียงอะตอมเดียวและโลหะบริสุทธิ์และเป็นแม่แบบของตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธ พันธุ์ เพราะคลัสเตอร์ประกอบด้วยอนุภาคเล็ก ๆ ของโลหะที่มีลิแกนด์เป็นเสมือนโมเลกุลเล็ก ๆ จับอยู่บนพื้นผิวหน้า ในรอบทศวรรษที่ผ่านมามีการนำเอาคลัสเตอร์ของธาตุโลหะทรานสิชันมาใช้ได้ในการ เตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาวิ-วิธพันธุ์แทนเกลือของธาตุโลหะซึ่งเป็นวิธีดั้ง เดิม การเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธุ์ที่นิยมใช้กันทั่วไปคือการจุ่มเคลือบ โดยการเคลือบตัวรองรับ เช่นซิลิกา อลูมินา หรือซีโอไลท์ ด้วยสารละลายคลัสเตอร์ของธาตุโลหะทรานสิชันที่ต้องการใช้เป็นตัวเร่ง ปฏิกิริยา ตามด้วยการทำให้แห้งที่อุณหภูมิไม่สูงนัก หลังจากนั้นเราสามารถเปลี่ยนคลัสเตอร์ให้อยู่ในรูปโลหะที่พร้อมต่อการเร่ง ปฏิกิริยาโดยการรีดิวซ์ด้วยตัวรีดิวซ์ เช่นไฮโดรเจนหรือคาร์บอนมอนอกไซด์ วิธีการเตรียมแบบนี้ไม่ต้องใช้อุณหภูมิสูงนักซึ่งแตกต่างจากการเตรียมทั่วไป จากเกลือของธาตุโลหะซึ่งต้องแคลไซน์หรือรีดิวซ์ที่อุณหภูมิสูง ทำให้เกิดการรวมตัวกันของอนุภาคโลหะเล็ก ๆ เป็นก้อนที่ใหญ่ขึ้นหลังซึ่งจะลดประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาเนื่องจาก พื้นที่ผิวที่สำหรับเกิดปฏิกิริยาลดลง เนื่องจากขนาดของอนุภาคโลหะมีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับความไวของปฏิกิริยา ข้อได้เปรียบอีกข้อหนึ่งของการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาโดยใช้คลัสเตอร์ของ โลหะคือสามารถ ควบคุมขนาดของอนุภาคโลหะโดยเปลี่ยนขนาดของคลัสเตอร์ คลัสเตอร์ของธาตุโลหะทรานสิชันที่ได้น่าสนใจและจะนำมาใช้ในงานวิจัยสำหรับ การเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธุ์คือ [Pd13Ni13(CO)34]4- (1) ซึ่งสามารถเตรียมได้จากกลวิธีที่ไม่ซับซ้อนอีกทั้งให้ผลิตภัณฑ์สูง (มากกว่า 90%) ลักษณะของงานวิจัยประกอบด้วยการเตรียมและวิเคราะห์คุณลักษณะของ 1 ก่อนที่จะนำมาเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธุ์ด้วยวิธีจุ่มเคลือบ หลังจากนั้นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ได้จะถูกนำมาวิเคราะห์คุณสมบัติทางกายภาพและ เคมีด้วยเทคนิคต่าง ๆ เช่น Powder XRD, SEM, BET Surface Area และหาปริมาณ Active Site โดยใช้วิธี CO Adsorption แล้วเปรียบเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมจากการผสมเกลือของโลหะแพลลา เดียมและนิคเกิลด้วยเทคนิคที่ได้กล่าวข้างต้น หากตัวเร่งปฏิกิริยาจาก คลัสเตอร์มีคุณสมบัติที่ดี (กล่าวคือมีการกระจายตัวของอนุภาคโลหะดีและขนาดของอนุภาคโลหะเล็ก) งานวิจัยที่จะตามมาคือการทดสอบตัวเร่งปฏิกิริยาที่ได้กับปฏิกิริยาที่เกี่ยว ข้องกับปัญหาทางด้านปิโตรเคมี สิ่งแวดล้อม และอื่น ๆ Metal clusters are complexes containing at least 3 metal-metal bonds that form triangular or larger metal-core structure. In general transition metal clusters are stabilized by ligands of main group elements and often considered as a model for catalysis study. Metal clusters can be viewed as an intermediate between a molecular complex and solid-state material since the metal core can be viewed as a microscopic chunk of metal and ligands as surface species. In the past decade transition metal clusters were utilized as precursors for heterogeneous catalyst preparations instead of the use of metal salts. One of the most common preparation techniques is impregnation in which a solid support such as silica, alumina, or zeolite is coated with a solution of a cluster. After drying the metal can be converted into an active form by a reducing agent such as hydrogen or carbon monoxide. This procedure does not require as high temperature as in those procedures using metal salts. The use of high temperature causes sintering in which small metal particles combine to form larger particles and resulting in lower surface area and catalytic performances. Since it has been speculated that a strong size-dependent catalytic activity exist, using metal clusters as catalytic precursors would allow tuning the catalyst reactivity by changing the cluster size. One interesting cluster is [Pd13Ni13(CO)34]4- (1) which was recently prepared in high yields (more than 90%) from a simple method. The research will begin from synthesis and characterization of 1, follow by catalyst preparations by the impregnation technique from a solution of 1. The resulting catalysts will be characterized by a variety of techniques such as powder X-ray diffraction, SEM, BET surface area, and CO adsorption study to determine the active sites. The chemical and physical properties of catalysts prepared from 1 and those prepared from a mixture of palladium and nickel salts will be closely compared. If the resulting catalysts have good characters (i.e., good metal dispersion and small metal particles), they will be used in the future research to test on a broad range of chemical reactions related to petroleum refining, environment problems, etc.