Il processo di formazione dei catalizzatori mediante carcassa polimerica, sali di palladio e rodio di acidi organici. Credito:Anna Shpichka
Un team dell'Università Sechenov e colleghi russi ha sviluppato un metodo per ottenere sostanze che accelerano il legame delle molecole di idrogeno con gli idrocarburi tramite doppi legami. La particolarità di questo approccio risiede nell'impregnazione di una carcassa polimerica con sali contenenti rodio e palladio nella CO supercritica 2 ambiente. Quest'ultimo è un'alternativa ecologica ai tradizionali solventi organici. L'opera è stata pubblicata in Il giornale dei fluidi supercritici .
I moderni catalizzatori solidi (composizioni che accelerano le reazioni chimiche) sono costituiti principalmente da un polimero poroso con un metallo o il suo ossido sulla superficie. Un modo tradizionale di creare tali compositi include l'impregnazione della carcassa con una sostanza contenente metallo nell'ambiente di solventi organici. Recentemente, i chimici si sono concentrati sullo sviluppo di nuovi metodi, comprese quelle basate sull'utilizzo di CO . liquida supercritica 2 (alla temperatura superiore a 31° e pressione superiore a 73 atmosfere). Questo sistema ha le caratteristiche sia di un liquido che di un gas, e l'ambiente è in grado di risolvere una serie di sostanze non organiche e di assicurare il loro rapido movimento nella miscela. Rispetto ai solventi organici, CO . supercritica 2 è salvo, a buon mercato, e facile da rimuovere.
"Attualmente, ci sono pochi studi che coprono la sintesi di catalizzatori metallo-polimero nell'ambiente di anidride carbonica supercritica. Nel nostro lavoro, abbiamo mostrato l'efficienza di questo metodo e dimostrato l'elevata attività delle sostanze ottenute nella reazione della combinazione dell'idrogeno con molecole organiche con doppi legami (cioè la loro idrogenazione), "dice Petr Timashev, dottorato di ricerca in chimica, direttore dell'Istituto di medicina rigenerativa presso I.M. Sechenov Prima università medica statale di Mosca.
I chimici della MSMU hanno sintetizzato diversi tipi di catalizzatori utilizzando resina porosa di fenolo-formaldeide (una sostanza amorfa) o polimeri ramificati contenenti azoto come carcassa. Dopo averli trattati con sali di palladio e rodio di acido organico in presenza di CO . supercritica 2 , gli scienziati hanno ottenuto campioni con nanoparticelle metalliche. Gli esperimenti hanno mostrato un'elevata attività di tutti i tipi di catalizzatori. Può anche essere regolato modificando le condizioni della sintesi. Per esempio, più lungo è il tempo di impregnazione del metallo con il sale, maggiore è la resa in prodotto della reazione. Inoltre, i nuovi catalizzatori sono particolarmente selettivi in combinazione con olefine, idrocarburi con un doppio legame. Questa proprietà può tornare utile per la modifica degli oli vegetali:i grassi ottenuti con questo procedimento trovano largo impiego nelle industrie di panificazione e pasticceria, nonché nella sintesi di feromoni e sostanze aromatiche.
"Oltre alla qualità dei catalizzatori ottenuti, questo approccio è vantaggioso dal punto di vista ecologico. La maggior parte dei solventi organici attualmente utilizzati è tossica. Questo non è vero per l'anidride carbonica, " conclude Petr Timashev.