Разработан новый катализатор на базе палладия и углерода, способный максимальным образом ускорять реакции, необходимые для производства лекарств, пестицидов и пластика, и при этом содержащий в себе в 100 раз меньше драгоценного металла, чем его существующие аналоги. Об этом со ссылкой на Сколковский институт науки и технологий сообщило информационное агентство «ТАСС».
Катализатор был разработан группой российских химиков под руководством заведующего лабораторией металлокомплексных и наноразмерных катализаторов Института органической химии РАН (Москва) академика Валентина Ананикова. Он состоит из частиц и атомов палладия, нанесенных на специальную подложку из углеродосодержащего материала и способных ускорять большое число реакций с участием органических соединений.
Как отмечается в сообщении, существующие катализаторы такого рода отличаются низким уровнем активности, что связано с наличием большого числа микропор в углеродном материале, где часто застревают частицы металлов. В результате этого они не контактируют с реагентами и не участвуют в катализе, что ведет к повышенному расходу палладия или требует использования дорогостоящих подложек с малым числом пор и с большой площадью поверхности.
Ученые выяснили, что аналог этих материалов, состоящий из атомов углерода и азота, можно создать с минимальными расходами из так называемых гуминов - органических молекул, которые присутствуют в больших количествах в отходах производства древесного спирта и других реагентов, получаемых из растительного сырья. Гумины сейчас почти не используются промышленниками и выбрасываются вместе с другими отходами.
Ученым удалось подобрать такую методику термической обработки гуминов в комбинации с меламином, азотосодержащей ароматической молекулой, при которой их смесь превращается в идеальный материал для производства палладиевых катализаторов. Его использование позволило уменьшить долю металла в катализаторе примерно в 100 раз при сохранении высокой эффективности, что даст возможность уже в ближайшем будущем значительно снизить стоимость производства и эксплуатации этих материалов для химической промышленности.
Подготовил Роман БОНДАРЧУК, УзА