новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

Новости химической науки > Серебро и экологически чистое получение полимеров


13.4.2010
средняя оценка статьи - 4.25 (4 оценок) Подписаться на RSS

Исследователи из США разработали новый класс катализаторов на основе субнаноразмерных кластеров серебра. Новые катализаторы могут способствовать экологически чистому получению пропиленоксида – ключевого интермедиата в синтезе различных продуктов от антифризов и полимеров до косметических препаратов.



Энергетический профиль катализируемой кластером Ag3 реакции окисления пропилена, рассчитанный с помощью метода DFT. (Рисунок из Science, 2010, DOI: 10.1126/science.1185200)

Существующие методы получения пропиленоксида либо отличаются незначительной эффективностью для получения этого ценного органического соединения в промышленных масштабах, либо наносят ущерб окружающей среде за счет выделения токсичных сопродуктов, например, акролеина. В настоящее время многие химические компании, включая таких промышленных гигантов как BASF и Dow, интенсивно разрабатывают новые экологически безопасные и энергетически эффективные методы получения пропиленоксида.

К настоящему времени уже разработан ряд методов получения пропиленоксида, окислителем в которых является пероксид водорода, однако до сих пор не существовало катализатора промышленного способа получения пропиленоксида за счет окисления пропилена кислородом, протекающего без образования значительных количеств диоксида углерода.

Ларри Кёртисс( Larry Curtiss) с соавторами из Национальной Лаборатории Аргонны разработали катализатор, позволяющий получать пропиленоксид окислением пропилена кислородом. Новый катализатор представляет собой кластеры серебра, осажденные на подложке из оксида алюминия. Изучение влияния размера кластеров на их каталитическую активность продемонстрировало, что наибольшей каталитической активностью отличаются кластеры, состоящие из трех атомов серебра. Помимо высокой активности, приводящей к возможности проведения окисления при низких температурах и, таким образом, экономии энергии, при действии катализаторов образуется крайне незначительное количество диоксида углерода и не образуется акролеин.

Оптимальная температура окисления пропилена на новых катализаторах меньше, чем температура для традиционных методов промышленного получения пропиленоксида. Интенсивность кругооборота нового катализатора в четыре раза выше, чем у катализаторов аналогичных реакций на основе кластеров золота и много выше, чем у существующих серебряных катализаторов.

Катализаторы на основе кластеров серебра были получены путем облучения ультратонкой подложки из оксида алюминия молекулярным пучком, содержащим кластеры алюминия. Для выяснения причин высокой активности катализаторов исследователи провели теоретическое исследование каталитической системы методом DFT, результаты которого позволяют предположить, что высокая активность кластеров серебра обуславливается наличием неспаренных электронов.

Чарльз Мимс (Charles Mims), эксперт по процессам окисления непредельных соединений из Университета Торонто полагает, что для полноценного сравнения существующих катализаторов промышленных процессов получения эпоксидных циклов с катализаторами Кёртисса необходимо учитывать еще и такой параметр, как и стабильность новых катализаторов в условиях промышленного получения окисей алкенов.'

В группе Кёртисса в настоящее время изучают возможность масштабирования до промышленных объемов получения пропиленоксида в условиях катализа малыми кластерами. Другое направление исследований группы – разработка биметаллических катализаторов, способных одновременно катализировать два этапа реакций.

Источник: Science, 2010, DOI: 10.1126/science.1185200

метки статьи: #квантовая химия, #кинетика и катализ, #органическая химия, #органический синтез, #химическая технология, #химия поверхности

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Серебро и экологически чистое получение полимеров"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXIX
Контактная информация