Российские учёные создали новые катализаторы. Внедрять будет Европа

Учёные Института элементоорганических соединений им.
Работа выполняется в рамках одного из самых крупных инновационных проектов
Европейцы озабочены состоянием химического производства. По оценкам экспертов, тогда как во всём мире оно стремительно меняется — движется в сторону экологичности и более низкой себестоимости, в консервативной Европе порой наблюдаются обратные процессы: исходные вещества становятся более дорогими, затраты на энергоресурсы увеличиваются, возрастающие требования по безопасности не всегда удовлетворяются промышленностью.
Чтобы переломить ситуацию, в
В результате должны быть открыты новые химические процессы, разработаны новые конфигурации реакторов и варианты заводских установок, которые позволят усовершенствовать химическое производство. Координирует исследования Институт микротехники в Майнце (Германия), исполнители — 18 компаний, академических институтов и университетов.
С российской стороны участвуют две академические группы: учёные Института элементоорганических соединений им.
Подробнее рассказать об этих сложных научных задачах мы попросили руководителя группы макромолекулярной химии ИНЭОС Зинаиду Шифрину, одного из координаторов российской части.
«Дендример — это индивидуальная сверхразветвлённая молекула с очень большой молекулярной массой, тогда как дендрон — её сегмент. В отличие от большинства полимеров, такая молекула монодисперсна и имеет чёткие структурные характеристики.
Новизна предлагаемого нами подхода заключается в использовании в одном нанокомпозите наряду с каталитическими частицами также и магнитных наночастиц. А привлечение наших высокотермостойких дендримеров позволяет использовать высокие температуры (~300оС), что бывает необходимо при некоторых процессах, и получить высокоупорядоченные системы с контролируемыми характеристиками», — пояснила Зинаида Шифрина.
Основной принцип, лежащий в основе синтеза дендримера, —
Недаром
Процесс протекал следующим образом: сначала учёные синтезировали дендрон, являющийся ветвью дендримера, и присоединили его к магнитной наночастице, которую заранее получили разложением соединений железа при высокой температуре. Образовался композит, очень похожий, по замечанию Зинаиды Шифриной, на одуванчик, в котором розетка — магнитная наночастица, а белые хохолки — дендроны.
«На основе такого нанокомпозита мы можем создавать поверхностные слои с заданными свойствами за счёт дальнейшей самоорганизации молекул, — уточняет она. — Эти слои находят широкое применение в микроканальных реакторах, очень эффективных для катализа, поскольку для них требуются совсем небольшие количества катализаторов, которые очень дороги, но если катализаторы стабильны, чего как раз мы и добиваемся, то они не уносятся в процессе реакций.
Микрореакторы используются для синтеза сложных органических веществ и фармацевтической продукции, к примеру витаминов». На следующем этапе в композит вводят соль благородного металла, например платины или палладия, которая сначала координируется с определёнными группами дендрона, а затем в результате восстановления превращается в наночастицы металла, стабилизированные внутри нанокомпозита. Так создаётся собственно каталитическая система.
Большой обзор, подготовленный руководителем группы ИНЭОС Людмилой Бронштейн и Зинаидой Шифриной и поддержанный проектом «Поликат», уже опубликован в Chemical Reviews — авторитетном международном журнале с
Чтобы в деталях рассказать научному сообществу о процессе создания новых нанокомпозитов, исследователям необходимо получить специальное разрешение от всех участников проекта — всё же в этой работе имеют место интересы крупных коммерческих компаний, инвестировавших огромные средства в реализацию новых идей по изменению технологий производства фармпродукции. Рисунок: Так выглядит наночастица, стабилизированная дендримерами.
См.также: реестр лекарственных средств | справочник лекарственных средств | производители лекарств | выставка лечебной косметики | БАДы