Платиновые катализаторы, используемые в гидросилилировании – ключевом процессе производства силиконов – обладают высокой экономической и экологической значимостью, поскольку их повторное использование снижает затраты, уменьшает количество отходов и сохраняет ограниченные запасы платины.
Экономическая эффективность и охрана окружающей среды обусловливают важность разработки методов восстановления, позволяющих избежать затратной добычи платины и минимизировать негативное воздействие промышленных процессов на природу.
Традиционные подходы к переработке сталкиваются с рядом проблем: низкая концентрация платины в отходах, высокая вязкость и температура кипения продуктов гидросилилирования, а также деактивация катализатора вследствие агрегации частиц.
Команда Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн, руководимая профессором химической и биомолекулярной инженерии Сю, в сотрудничестве с учёными компании Dow – Миао Ванг и Эван Бергман – разработала новый метод, опубликованный в журнале JACS Au в рамках инициативы Dow University Partnership.
На первом этапе решается проблема агрегации: применение олефинового лиганда, который присоединяется к платиновому атому и препятствует утрате активности, обеспечивает стабильность катализатора для дальнейшего использования.
Второй этап метода основан на использовании электродов с редокс-активным полимерным покрытием, активируемым электрохимически. Покрытые электроды выполняют роль фильтра, «ловящего» платиновый катализатор в неполярной среде, после чего катализатор переносится в отдельный раствор для освобождения и повторного применения. «Он связывает платиновый катализатор, который теперь стабилен, а затем мы переносим его в другой раствор и освобождаем, чтобы его можно было использовать снова», – отметил профессор Сю.
Демонстрация данного подхода показала практически 100% сохранение активности катализатора и около 90% эффективность его освобождения даже при жестких условиях гидросилилирования.
Сотрудничество с промышленными исследователями компании Dow позволило учесть реальные условия производства, что обеспечивает не только снижение затрат и повышение устойчивости цепочек поставок, но и продвижение циклической экономики посредством «выуживания» платины из отходов для дальнейшего использования.
Изображение носит иллюстративный характер
Экономическая эффективность и охрана окружающей среды обусловливают важность разработки методов восстановления, позволяющих избежать затратной добычи платины и минимизировать негативное воздействие промышленных процессов на природу.
Традиционные подходы к переработке сталкиваются с рядом проблем: низкая концентрация платины в отходах, высокая вязкость и температура кипения продуктов гидросилилирования, а также деактивация катализатора вследствие агрегации частиц.
Команда Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн, руководимая профессором химической и биомолекулярной инженерии Сю, в сотрудничестве с учёными компании Dow – Миао Ванг и Эван Бергман – разработала новый метод, опубликованный в журнале JACS Au в рамках инициативы Dow University Partnership.
На первом этапе решается проблема агрегации: применение олефинового лиганда, который присоединяется к платиновому атому и препятствует утрате активности, обеспечивает стабильность катализатора для дальнейшего использования.
Второй этап метода основан на использовании электродов с редокс-активным полимерным покрытием, активируемым электрохимически. Покрытые электроды выполняют роль фильтра, «ловящего» платиновый катализатор в неполярной среде, после чего катализатор переносится в отдельный раствор для освобождения и повторного применения. «Он связывает платиновый катализатор, который теперь стабилен, а затем мы переносим его в другой раствор и освобождаем, чтобы его можно было использовать снова», – отметил профессор Сю.
Демонстрация данного подхода показала практически 100% сохранение активности катализатора и около 90% эффективность его освобождения даже при жестких условиях гидросилилирования.
Сотрудничество с промышленными исследователями компании Dow позволило учесть реальные условия производства, что обеспечивает не только снижение затрат и повышение устойчивости цепочек поставок, но и продвижение циклической экономики посредством «выуживания» платины из отходов для дальнейшего использования.
