Processen för katalysatorbildning med hjälp av polymerkropp, palladium- och rodiumsalter av organisk syra. Kredit:Anna Shpichka
Ett team från Sechenov University och ryska kollegor utvecklade en metod för att få fram ämnen som påskyndar bindningen av vätemolekyler med kolväten via dubbelbindningar. Det speciella med detta tillvägagångssätt ligger i impregneringen av en polymer slaktkropp med rodium- och palladiumhaltiga salter i den superkritiska CO 2 miljö. Det senare är ett miljövänligt alternativ till traditionella organiska lösningsmedel. Verket publicerades i Journal of Supercritical Fluids .
Moderna fasta katalysatorer (kompositioner som påskyndar kemiska reaktioner) består huvudsakligen av en porös polymer med en metall eller dess oxid på ytan. Ett traditionellt sätt att skapa sådana kompositer inkluderar impregnering av slaktkroppen med en metallhaltig substans i miljön av organiska lösningsmedel. Nyligen, kemister har fokuserat på utvecklingen av nya metoder, inklusive de baserade på användningen av superkritisk flytande CO 2 (vid temperaturen över 31° och tryck över 73 atmosfärer). Detta system har egenskaperna hos både en vätska och en gas, och miljön kan lösa ett antal icke-organiska ämnen samt säkerställa deras snabba rörelse i blandningen. Jämfört med organiska lösningsmedel, superkritisk CO 2 är säkert, billig, och lätt att ta bort.
"För närvarande, det finns få studier som täcker syntesen av metallpolymera katalysatorer i miljön av superkritisk koldioxid. I vårt arbete, vi visade effektiviteten av denna metod och visade den höga aktiviteten hos de erhållna ämnena i reaktionen av vätekombination med organiska molekyler med dubbelbindningar (dvs deras hydrogenering), säger Petr Timashev, Ph.D. i kemi, chef för Institutet för regenerativ medicin vid I.M. Sechenov First Moscow State Medical University.
Kemister från MSMU syntetiserade flera typer av katalysatorer med porösa fenol-formaldehydharts (ett amorft ämne) eller grenade kvävehaltiga polymerer som en slaktkropp. Efter att ha behandlat dem med palladium- och rodiumsalter av organisk syra i närvaro av superkritisk CO 2 , forskarna fick prover med metallnanopartiklar. Experiment visade hög aktivitet av alla typer av katalysatorer. Den kan också justeras genom att ändra villkoren för syntesen. Till exempel, ju längre tiden för metallimpregnering med salt skedde, desto större produktutbyte av reaktionen är. Dessutom, de nya katalysatorerna är särskilt selektiva i kombination med olefiner – kolväten med en dubbelbindning. Denna egenskap kan vara användbar för modifiering av vegetabiliska oljor:fetter som erhålls under denna procedur används i stor utsträckning i baknings- och konfektyrindustrin, samt vid syntesen av feromoner och aromatiska ämnen.
"Förutom kvaliteten på de erhållna katalysatorerna, detta tillvägagångssätt är fördelaktigt ur ekologisk synvinkel. Majoriteten av för närvarande använda organiska lösningsmedel är giftiga. Detta gäller inte för koldioxid, avslutar Petr Timashev.
