Nanotechnologia w chemii
Chemicy stworzyli pierwszy nanotechnologiczny stały katalizator, który umożliwia wydajną syntezę wielu substancji, w tym również w środowisku wodnym. Jest to pierwszy krok w stronę nowej chemii, gdzie konieczność stosowania silnie toksycznych związków chemicznych zostanie zredukowana do minimum.
Katalizator powstał dzięki chemicznej modyfikacji powierzchni grafemu tak, by zawierała aktywną katalitycznie grupę funkcyjną. Chemicy od lat prowadzą badania nad nowymi metodami syntez chemicznych, które umożliwią ograniczenie do minimum potencjalnego ryzyka dla środowiska.
Prace w tym zakresie prowadzone były między innymi przez chińskich naukowców z Tianjin University, którzy wykorzystali grafen – jeden z najbardziej popularnych nanomateriałów ostatniej dekady, jako podstawę do stworzenia nowego typu stałego katalizatora.
Grafen to atomowej grubości płaszczyzna wytworzona z atomów węgla. Choć jest to bardzo zaawansowany technologicznie materiał, który potencjalnie może zrewolucjonizować nasze życie, to mało kto wie, że płatki grafenu można wytworzyć praktycznie wszędzie. Potrzebny jest jedynie grafit i zwykła taśma klejąca.
Tego typu materiał naukowcy zmodyfikowali powierzchniowo 4-benzeno-diazonio-sulfonianem, przez co grafen zyskał liczne sulfonowe grupy funkcyjne (-SO3H). Po analizie właściwości fizykochemicznych, okazało się że nowy katalizator posiada zbliżone cechy do najbardziej wydajnych katalizatorów kwasowych, stosowanych obecnie w laboratoriach chemicznych. Co więcej, materiał ten jest nieszkodliwy dla środowiska (a na pewno mniej niż stężony kwas) oraz może być używany w wodnych roztworach, gdzie inne tego typu katalizatory są inaktywowane lub nie nadają się do powtórnego użycia.
Według autorów odkrycia, grafen posiada dużą powierzchnię aktywną oraz jest wytrzymały mechanicznie, stąd też po sulfonowaniu staje się niemal idealnym stałym katalizatorem i „zieloną” alternatywą dla tradycyjnych katalizatorów kwasowych.
Naukowcy mają nadzieję, że ich odkrycie stanie się początkiem szybkiego rozwoju „nowej” chemii, która będzie oparta o metody i związki chemiczne przyjazne środowisku.
Zaloguj się Logowanie