Репортаж от Wedoany，Исследовательская группа Университета Байройта (University of Bayreuth) совместно с международными партнёрами предложила новый метод, использующий диоксид углерода (CO₂) в качестве источника кислорода для окислительных реакций, что делает процесс более безопасным и устойчивым. Соответствующие результаты опубликованы в журнале Science.
Окислительные реакции являются неотъемлемыми технологическими процессами в химической промышленности, но также относятся к числу наиболее рискованных с точки зрения безопасности превращений. В промышленности с помощью окисления производят активные фармацевтические ингредиенты и прекурсоры пластмасс, а повседневные материалы, такие как краски и покрытия, отверждаются за счёт окисления. Однако многие окислительные реакции протекают с сильным выделением тепла, что может привести к «тепловому разгону» — неконтролируемому ускорению реакции, вызывающему пожары или взрывы. Особенно высок риск взрыва при использовании кислорода в качестве окислителя; другие окислители трудно контролировать из-за их химической агрессивности.
«Мы разработали новый метод, в котором диоксид углерода используется в качестве источника кислорода для окислительных реакций. Этот подход превращает CO₂ из инертного парникового газа в ценный синтетический реагент», — говорит доктор Шубхик Дас (Shoubhik Das), профессор кафедры органической химии I Университета Байройта и старший автор исследования. Исследовательская группа впервые продемонстрировала светоуправляемую систему переноса кислорода, которая непосредственно использует CO₂ для окислительного расщепления алкенов — сырья для многих пластмасс — в условиях окружающей среды. Реакция проводится с использованием стабильного гетерогенного фотокатализатора на основе железа при комнатной температуре и атмосферном давлении, без применения опасных окислителей или кислорода под давлением, что делает её более безопасной по сравнению с традиционным окислением. Реакция инициируется светом, что также даёт преимущества в энергосбережении.
Дас отмечает: «Помимо создания новой реакции, наш метод открывает новые пути для окислительных процессов, отвечающих требованиям промышленной безопасности, устойчивости и экологичного производства. Это исследование способствует разработке фундаментальных химических превращений с учётом безопасности, устойчивости и экологической ответственности».
Исследование является результатом международного сотрудничества Университета Байройта, Лейбницкого института катализа (Leibniz Institute for Catalysis), Института химии металлоорганических соединений Национального исследовательского совета Италии (CNR Institute of Chemistry of Organometallic Compounds), Института химических и физических процессов Национального исследовательского совета Италии (CNR Institute for Chemical and Physical Processes), Стокгольмского университета (Stockholm University), Ягеллонского университета (Jagiellonian University), Государственной ключевой лаборатории низкоуглеродного катализа и использования диоксида углерода (State Key Laboratory of Low Carbon Catalysis and Carbon Dioxide Utilisation) и Миланского политехнического университета (Politecnico di Milano). Работа финансировалась за счёт гранта DTU (2035-00147B) и стартового финансирования Университета Байройта.
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
