Ny katalysator forbedrer effektiviteten af ​​lægemiddel- og pesticidproduktion

Forskere ved Universitat Politècnica de València (Valencias Polytekniske Universitet, UPV) og Bukarest Universitet har udviklet et nyt katalysatormateriale, der kombinerer grafen med orienterede metalnanopartikler til organiske reaktioner ved fremstilling af lægemidler og pesticider. Bortset fra selve materialet, hovedbidraget ligger i enkelttrinsprocessen, hvorved det opnås.

"At forbinde disse to komponenter [grafen og metalnanopartiklerne] og samtidig få nanopartiklerne til at orientere sig korrekt er et stort skridt, og har en direkte indvirkning på effektiviteten og funktionaliteten af ​​det resulterende materiale som katalysator. Sammenlignet med de opløselige metalforbindelser, der i øjeblikket er i brug, denne nye katalysator er mellem hundrede tusinde og en million gange mere aktiv", forklarer Hermenegildo García, forsker ved Instituto de Tecnología Química (Kemisk Teknologisk Institut), et fælles forskningscenter drevet af UPV og Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Science National Research Council, CSIC).

For at forstå vigtigheden af ​​egenskaberne af dette nye materiale, Hermenegildo García tilbyder en analogi til den et-trins produktionsproces, de har udviklet:det er som "at være i stand til at lægge gaderne og bygningerne i en by i det rigtige layout på samme tid. Det nye materiale er befordrende for koblingen reaktioner, der giver os stoffet og pesticidforbindelserne, gør det muligt at lave bindinger nemt og effektivt." Årsagen til dette ligger i den optimale placering af partiklerne i nanostørrelse.

Processen til at opnå grafenfilmen med orienterede nanopartikler begynder med oprensningen af ​​råmaterialet:tang og rejeskaller. De naturlige biopolymerer imprægneres derefter med metalioner og arrangeres som en film på en kvartsoverflade, og systemet opvarmes til høje temperaturer på omkring 1200 grader. Under disse forhold, biopolymererne omdannes til grafen, mens metallerne genererer de nanopartikler, der aflejres på grafenfilmen.

"Fortsæt med analogien fra før, grafen ville være gaderne, som lægges først, og så arrangeres metalnanopartiklerne eller -bygningerne oven på dem i en proces, der fremmer deres optimale orientering. Det er det, der gør det resulterende materiale mere effektivt", slutter García.

De fulde resultater kan findes i det internationale teams seneste papir offentliggjort i Naturkommunikation .