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

19164Уязвимые обучающие приложения открывают доступ к облакам Fortune 500 для криптомайнинга 19163Почему ботнет SSHStalker успешно атакует Linux уязвимостями десятилетней давности? 19162Microsoft устранила шесть уязвимостей нулевого дня и анонсировала радикальные изменения в... 19161Эскалация цифровой угрозы: как IT-специалисты КНДР используют реальные личности для... 19160Скрытые потребности клиентов и преимущество наблюдения над опросами 19159Академическое фиаско Дороти Паркер в Лос-Анджелесе 19158Китайский шпионский фреймворк DKnife захватывает роутеры с 2019 года 19157Каким образом корейские детские хоры 1950-х годов превратили геополитику в музыку и... 19156Научная революция цвета в женской моде викторианской эпохи 19155Как новый сканер Microsoft обнаруживает «спящих агентов» в открытых моделях ИИ? 19154Как новая кампания DEADVAX использует файлы VHD для скрытой доставки трояна AsyncRAT? 19153Как новые китайские киберкампании взламывают госструктуры Юго-Восточной Азии? 19152Культ священного манго и закат эпохи хунвейбинов в маоистском Китае 19151Готовы ли вы к эре коэффициента адаптивности, когда IQ и EQ больше не гарантируют успех? 19150Иранская группировка RedKitten применяет сгенерированный нейросетями код для кибершпионажа
Ссылка