Дешевые катализаторы для нефтепереработки

Исследователи из Иллинойского университета в Чикаго разработали процесс, при котором недорогие и распространенные металлы могут использоваться в качестве катализаторов для производства огромного числа изделий из нефтяного сырья.

Фармацевтическая продукция, электронные компоненты, пластмасса и топливо – это лишь небольшое число товаров на основе нефти, точнее молекул углеводорода. Но чтобы использовать нефть в качестве основы для производства, необходимо сначала разорвать химические связи между атомами водорода и углерода и встроить другие элементы. Нарушение этих связей – не сжиганием, а другими способами - это и есть непростая задача для химиков.

Медь и железо способны заменить дорогие катализаторы и сделать производство из нефтепродуктов менее токсичным и более дешевым

Углеродно-водородные соединения инертны, и потому для разрыва молекулярных связей требуется катализатор. Большинство катализаторов, используемых в настоящее время, - это редкие и дорогие металлы, такие как платина, палладий и иридий. Кроме высокой стоимости эти металлы токсичны, и полностью удалить их следы из конечных продуктов почти невозможно. Это особенно опасно для фармацевтических товаров и прочих продуктов, предназначенных для потребления человеком.

Исследователи из Иллинойского университета разработали способ использования соединения меди и железа, чтобы заменить дорогой иридиевый катализатор, который используется в химическом процессе, называемом борилирование (добавление атомов бора в углеродные соединения является первой стадией в синтезе многих продуктов - от химиотерапевтических препаратов до клея и полимеров). В процессе борилирования иридий захватывает два электрона, которые образуют углеродно-водородное соединение, и переносит их к атомам бора, чтобы связать с углеродом. Но проблема в том, что иридий очень редкий металл, а значит, дорогой. К слову, большую его часть получают из метеоритного сырья.

В эксперименте ученых, дешевые и распространенные металлы - медь и железо - сделали то же, что сделал иридий. Ученые считают, что такой катализатор может быть применен и при других химических реакциях, которые преобразуют органический материал в полезные конечные продукты. По словам авторов исследования, использование меди и железа в качестве катализатора пойдет на пользу окружающей среде и поможет снизить затраты на производство – металлы менее токсичны и более дешевы.