Den kemiska industrin kräver idag processerna med komplexa organiska föreningar, vars produktion är dyr, eftersom den är baserad på traditionella korskombinationsreaktioner (den viktigaste metoden för att skapa kolband) och leder till bildandet av en stor mängd avfall. Ett alternativt och lovande tillvägagångssätt är att övergå till reaktioner där vatten fungerar som en biprodukt.
"Tanken med vår studie är att använda en speciell typ av katalysator, i vilken den aktiva komponenten, palladium är i form av isolerade monoatomiska centra inneslutna inuti nanoporösa kristallina material - zeoliter.
Det visar sig att reaktionen fortskrider inuti porerna, vissa former och storlek, och de potentiella reaktionsprodukterna tvingas "anpassa" till dessa parametrar. Tanken tycks vara enkel, men innan ingen lyckades inse det, "sade en av författarna till studien, chef för det internationella nanodiagnostiska laboratoriet i södra Federal University, Aram Bugaev.
Med hjälp av exemplet på bindningsreaktionen av toluen fick forskare att fördelningen av produkter förändras avsevärt vid införandet av aktiva palladiumcenter i zeoliter med olika storlek och form av porer. Den exakta strukturen hos aktiva palladiumcentra fastställdes på grundval av synkrotronmätningar av röntgenabsorptionsspektra och deras analys av upphovsrätten, baserat på maskininlärningsalgoritmer.
"Detta är ett utmärkt exempel på hur avancerade metoder för kemisk syntes i kombination med diagnostik på megasaine växter och modern supercomputer-teknik tillåter dig att uppnå världsklass genombrottsresultat.
Vår studie är dedikerad inte till en ny heterogen katalysator, det erbjuder ett revolutionärt koncept för hantering av reaktionsprodukter för praktisk tillämpning inom industrin, "kommenterade resultaten av studiechefen för Internationella forskningsinstitutet för intellektuella material Sydafrika, chef för Ryska -Belgiska projekt, professor Alexander Soldatov.
Det nya materialet, katalysatorn, gör det möjligt att producera viktiga strukturella delar av organisk syntes - biarliner, som används i stor utsträckning i moderna tunna kemiska och farmaceutiska industrier. Den växande efterfrågan på biarliner i polymerindustrin beror på deras större stabilitet och säkerhet för människor och miljön. Införandet av det föreslagna materialet i produktionen av Biarlov minskar avsevärt kostnaden för denna process och utökar deras omfattning. Studien genomfördes inom ramen för det gemensamma ryska-belgiska projektet och publicerades i naturkatalysens tidskrift.
Källa: Naken vetenskap