کاتالیزور آهن به جای فلزات گرانبهابرای واکنش های شیمیایی مهم و ارزان تر و سازگارتر با محیط زیست
- نویسنده : به نقل از Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) Graduate University
محققان یک کاتالیزور آهن ساخته اند که می تواند واکنش های شیمیایی مهم را به جای کاتالیزور فعلی که از فلزات گرانبها ساخته شده است، تسهیل کند.
یک کاتالیزور یک عنصر کلیدی برای بسیاری از واکنش های شیمیایی است. این یک مولکول را آسان می کند تا به مولکول دیگری تبدیل شود، بدون اینکه خودش تغییر کند، به این معنی که می توان چندین بار از آن استفاده کرد. با این حال، بسیاری از کاتالیزورها از فلزات گرانبها ساخته شدهاند که آنها را گران و به طور بالقوه برای محیط زیست مضر میسازد. اکنون، محققان یک کاتالیزور ساخته شده از فلز بسیار فراوان تر - آهن - برای تسهیل یک واکنش شیمیایی مهم - واکنش متاتز الفین - طراحی کرده اند. کار آنها اخیراً در Nature Catalysis منتشر شده است.
ساتوشی تاکبایاشی، محققی در دانشگاه فارغ التحصیلان موسسه علوم و فناوری اوکیناوا (OIST) که در این کار مشارکت داشت، توضیح داد: «واکنش متاتز الفین یکی از گستردهترین واکنشهای کاتالیزوری برای تشکیل پیوند دوگانه کربن- کربن است». پیوندهای دوگانه کربن-کربن پیوند مهمی است که در بسیاری از محصولات شیمیایی یافت می شود.
الفین ها دسته ای از ترکیبات با پیوندهای دوگانه کربن-کربن هستند. واکنش متاتز الفین با مبادله اتم های کربن در الفین ها، پیوندهای دوگانه کربن-کربن جدیدی تولید می کند. کاتالیزور با شکستن پیوندهای دوگانه اصلی و ایجاد پیوندهای جدید، این مبادله را تسهیل می کند.
در حال حاضر، یکی از محبوب ترین کاتالیزورهای این واکنش از فلز گرانبها، روتنیم ساخته شده است. هدف از این مطالعه تسهیل واکنش با استفاده از یک کاتالیزور ساخته شده با فلز بسیار فراوان تر، آهن، در نتیجه کل فرآیند ارزان تر و سازگارتر با محیط زیست بود. این یک هدف طولانی مدت در جامعه علمی بوده است، زیرا روتنیوم و آهن در یک گروه در جدول تناوبی قرار دارند و بنابراین انتظار می رود خواص مشابهی داشته باشند.
برای این مطالعه، محققان یک مجتمع آهن جدید طراحی کردند و نشان دادند که می تواند به عنوان یک کاتالیزور در واکنش متاتز الفین استفاده شود. آنها نشان دادند که با ایجاد یک پلیمر کار می کند - یک مولکول زنجیره بلند که از واحدهای شیمیایی کوچکتر ساخته شده است.
علیرغم موفقیت این تحقیق، تاکبایاشی تاکید کرد که کاتالیزورهای پیشرفته مبتنی بر روتنیوم هنوز بسیار کاربردی تر از کاتالیزورهای جدید مبتنی بر آهن هستند. کاتالیزور آهن در هنگام قرار گرفتن در معرض هوا و رطوبت ناپایدار و کمتر فعال است. قبل از اینکه کاتالیزور آهنی بتواند جایگزین روتنیم شود، این محدودیت ها باید برطرف شوند.
تاکبایاشی در پایان گفت: این مطالعه می تواند برای سایر محققان این حوزه مفید باشد. امیدوارم با استفاده از این دانش بتوان کاتالیزورهای مبتنی بر آهن را توسعه داد.»
شبکه های اجتماعی شیمیایی پیام
برای ما پیام بفرستید
لطفا راه ارتباط ما با خودتان را در پیامتان مشخص کنید