Den kemiske industri i dag kræver processerne af komplekse organiske forbindelser, hvis produktion er dyrt, da den er baseret på traditionelle tværgående kombinationsreaktioner (den vigtigste metode til at skabe kulstofbånd) og fører til dannelsen af en stor mængde af spild. En alternativ og lovende tilgang er at overgå til reaktioner, hvor vand virker som et biprodukt.
"Ideen om vores undersøgelse er at anvende en særlig type katalysator, hvori den aktive komponent, palladium er i form af isolerede monoatomiske centre, der er lukket inde i nanoporøse krystallinske materialer - zeolitter.
Det viser sig, at reaktionen går ind i porerne, visse former og størrelse, og de potentielle reaktionsprodukter er tvunget til at "tilpasse" til disse parametre. Ideen tilsyneladende simpelt, men før ingen formåede at indse det, "sagde en af forfatterne af undersøgelsen, leder af det internationale nanodiagnostiske laboratorium i det sydlige føderale universitet, Aram Bugaev.
Ved anvendelse af eksemplet på den bindende reaktion af toluen fandt forskerne, at fordelingen af produkter ændres signifikant i indførelsen af aktive palladiumcentre i zeolitter med forskellig størrelse og form af porer. Den nøjagtige struktur af aktive palladiumcentre blev etableret på grundlag af synkrotronmålinger af røntgenabsorptionsspektrene og deres analyse ved ophavsret, baseret på maskinindlæringsalgoritmer.
"Dette er et glimrende eksempel på, hvordan avancerede metoder til kemisk syntese i kombination med diagnostik på megasainplanter og moderne supercomputerteknologier giver dig mulighed for at opnå verdensklasse gennembrud.
Vores undersøgelse er dedikeret til en ny heterogen katalysator, det tilbyder et revolutionerende koncept til styring af reaktionsprodukter til praktisk anvendelse i industrien, "kommenterede resultaterne af studielederen for det internationale forskningsinstitut for intellektuelle materialer Sydafrika, leder af den russiske -Belgisk projekt, professor Alexander Soldatov.
Det nye materiale, katalysator, gør det muligt at producere vigtige strukturelle elementer af organisk syntese - Biarlines, der er meget udbredt i moderne tynde kemiske og farmaceutiske industrier. Den voksende efterspørgsel efter biarlines i polymerindustrien skyldes deres større stabilitet og sikkerhed for mennesker og miljøet. Indførelsen af det foreslåede materiale til produktion af Biarlov vil betydeligt reducere omkostningerne ved denne proces og udvide deres anvendelsesområde. Undersøgelsen blev gennemført inden for rammerne af det fælles russiske-belgiske projekt og blev offentliggjort i naturkatalysemagasinet.
Kilde: Naked Science