Opdagelse af ny katalysator lover billigere, grønnere stoffer

Et kemihold ved University of Toronto har opdaget miljøvenlige jernbaserede nanopartikelkatalysatorer, der virker såvel som de dyre, giftig, metalbaserede katalysatorer, der i øjeblikket er udbredt i lægemidlet, duft- og fødevareindustrien.

"Det er altid vigtigt at stræbe efter at gøre industrielle synteser mere grønne, og at bruge jernkatalysatorer er ikke kun meget mindre giftigt, men det er også meget mere omkostningseffektivt, "sagde Jessica Sonnenberg, en ph.d. -studerende og hovedforfatter af et papir, der i denne uge blev offentliggjort i Journal of the American Chemical Society .

Forskningen, som blev instrueret af Robert Morris, formand for Institut for Kemi, involveret flere trin. Mistanke om eksistensen af ​​nanopartikler, holdet begyndte først at identificere jernkatalysatorerne. De udførte derefter undersøgelser ved hjælp af et elektronmikroskop for at bekræfte, at jernnanopartiklerne faktisk blev dannet under katalyse. Det næste skridt var at sikre, at jernnanopartiklerne var de aktive katalytiske midler. Dette blev gjort med polymer- og forgiftningsforsøg, som viste, at kun jernatomerne på overfladen af ​​en nanopartikel var aktive.

Men der var endnu en udfordring tilbage. "Katalysatorer, selv billige jern udviklet til disse typer reaktioner, stadig lider et stort fald, "forklarede Sonnenberg." De kræver et et-til-et-forhold mellem meget dyre organiske ligander-molekylet, der binder til det centrale metalatom i en kemisk forbindelse-for at give katalytisk aktivitet. Vores opdagelse af funktionelle overflade -nanopartikler åbner døren for at bruge meget mindre forhold mellem disse dyre forbindelser i forhold til metalcentrene. Dette reducerer drastisk de samlede omkostninger ved transformationerne."