Den kjemiske industrien i dag krever prosesser med komplekse organiske forbindelser, produksjonen av som er dyrt, siden den er basert på tradisjonelle tverrkombinasjonsreaksjoner (den viktigste metoden for å skape karbonbånd), og fører til dannelsen av en stor mengde av Avfall. En alternativ og lovende tilnærming er å overgå til reaksjoner der vann fungerer som et biprodukt.
"Ideen om studien vår er å bruke en spesiell type katalysator hvor den aktive komponenten, palladium er i form av isolerte monoatomiske sentre som er innesluttet i nanoporøse krystallinske materialer - zeolitter.
Det viser seg at reaksjonen fortsetter i porene, visse former og størrelse, og de potensielle reaksjonsprodukter er tvunget til å "tilpasse" til disse parametrene. Ideen tilsynelatende enkel, men før ingen klarte å innse det, "sa en av forfatterne av studien, leder av det internasjonale nanodiagnostiske laboratoriet i det sørlige føderale universitetet, Aram Bugaev.
Ved å bruke eksemplet på bindingsreaksjonen av toluen, fant forskere at fordelingen av produkter blir betydelig endret i innføringen av aktive palladiumsentre i zeolitter med forskjellig størrelse og form av porer. Den nøyaktige strukturen av aktive palladiumsentre ble etablert på grunnlag av synkrotronmålinger av røntgenabsorpsjonsspektrene og deres analyse ved opphavsrett, basert på maskinlæringsalgoritmer.
"Dette er et utmerket eksempel på hvordan avanserte metoder for kjemisk syntese i kombinasjon med diagnostikk på Megasaine planter og moderne supercomputer teknologier tillater deg å oppnå gjennombrudd i verdensklasse.
Vår studie er dedikert til ikke en ny heterogen katalysator, det gir et revolusjonerende konsept for styring av reaksjonsprodukter for praktisk anvendelse i industrien, sier resultatene av studiedirektøren for det internasjonale forskningsinstituttet for intellektuelle materialer Sør-Afrika, leder av russisk -Belgisk prosjekt, professor Alexander Soldatov.
Det nye materialet, katalysatoren, gjør det mulig å produsere viktige strukturelle elementer av organiske syntese - biarlines, mye brukt i moderne tynn kjemisk og farmasøytisk industri. Den økende etterspørselen etter biarlines i polymerindustrien skyldes deres større stabilitet og sikkerhet for mennesker og miljøet. Innføringen av det foreslåtte materialet i produksjonen av Biarlov vil redusere kostnadene ved denne prosessen betydelig og utvide omfanget. Studien ble utført i rammen av det felles russiske belgiske prosjektet og ble publisert i naturkatalysemagasinet.
Kilde: Naked Science