Жидкий палладий-галлиевый катализатор ускоряет химию в 100 000 раз

Исследователи из Университета Монаша, Сиднейского университета и Университета RMIT разработали новаторский жидкий катализатор на основе палладия, растворенного в жидком галлии. Это открытие способно кардинально изменить химическое производство, сделав его значительно быстрее, безопаснее и экологичнее.
Жидкий палладий-галлиевый катализатор ускоряет химию в 100 000 раз
Изображение носит иллюстративный характер

Новый катализатор ускоряет химические реакции до 100 000 раз по сравнению с лучшими существующими твердотельными палладиевыми аналогами. Такая беспрецедентная эффективность открывает путь к революционным изменениям в производстве широкого спектра необходимых продуктов в различных отраслях промышленности.

Ключевым преимуществом является безопасность. Катализатор функционирует как истинный гетерогенный катализатор, находясь в отдельной фазе от реагентов и продуктов. Важно, что он не допускает выщелачивания ионов палладия, предотвращая загрязнение конечных продуктов, особенно фармацевтических препаратов, и связанные с этим риски для здоровья.

Ведущий исследователь, доцент Мд. Арифур Рахим из Департамента химической и биологической инженерии Университета Монаша, совместно со старшим соавтором доктором Эндрю Дж. Кристофферсоном из RMIT, первым автором Мд. Хасаном Аль Банна и старшим соавтором профессором Курошем Калантар-Заде, продемонстрировали уникальные свойства системы. Катализатор обладает способностью к самовосстановлению, что повышает его долговечность и экономическую привлекательность.

Механизм действия жидкого катализатора принципиально отличается от твердотельных аналогов. Он использует флюидоподобное поведение атомов палладия (Pd) в жидком галлии (Ga). Атомы палладия располагаются непосредственно под поверхностью жидкого металла и активируют находящиеся над ними атомы галлия. Химическая реакция протекает именно на этой активированной поверхности.

Эффективность катализатора была продемонстрирована на примере реакций кросс-сочетания Сузуки-Мияуры. Этот метод, удостоенный Нобелевской премии, используется для формирования связей углерод-углерод (C‒C) и имеет критическое значение в синтезе фармацевтических препаратов, агрохимикатов и в материаловедении.

Потенциальное влияние разработки охватывает множество секторов. В фармацевтике это позволит быстрее создавать жизненно важные лекарства. В агрохимии — разрабатывать более экологичные средства защиты растений. В производстве передовых материалов — эффективнее получать пластмассы, полимеры и компоненты для электроники. В целом, это шаг к более устойчивым промышленным процессам во всем мире.

Результаты этого прорывного исследования опубликованы в авторитетном научном журнале Science Advances. Разработка не только решает существующие проблемы в катализе, но и стимулирует дальнейшие инновации в дизайне каталитических систем для более зеленого и эффективного будущего.


Новое на сайте

20066[b]Фотосинтез в глазах мышей: возможно ли это без превращения в растение?[/b] 20065[b]СПКЯ стало СПМЯ: почему переименование болезни, затрагивающей миллионы женщин, заняло... 20064[b]Почему великая пирамида Гизы пережила все землетрясения за 4500 лет[/b] 20063[b]Генетика Homo erectus: что зубная эмаль рассказала о наших предках[/b] 20062[b]Кости в бухте эребус: что кости моряков Франклина рассказывают спустя полтора века[/b] 20061[b]Крупнейший плавучий ветрогенератор в мире: Китай испытывает установку у берегов... 20060[b]Карие глаза младенца стали индиго после лечения от COVID-19[/b] 20058[b]Почему серебряная чаша с Афиной пролежала в немецком лесу две тысячи лет?[/b] 20057[b]Дыра в атмосфере солнца: вспышка достигла пика и может зажечь полярное сияние[/b] 20056[b]Динго возрастом 950 лет: кто и зачем кормил могилу животного сотни лет?[/b] 20055[b]Томоэ гозэн: женщина-самурай, которая существовала на самом деле[/b] 20054[b]Что видели астронавты «Аполлона-12» над лунным горизонтом?[/b] 20053[b]Восковой блокнот на латыни и шёлковая туалетная бумага: кто посещал средневековый... 20052[b]Хантавирус на борту: 41 человек под наблюдением после рейса MV Hondius[/b]
Ссылка