COVID-19 Impact on Pharmaceutical Packaging in Chemicals and Materials Industry

IIT グワハティが産業廃棄物を価値のある化学物質に変える効率的な触媒を開発

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  • 2020年12月12日

触媒のプロセスは、大量の産業廃棄物を酸に変換することです。チームによると、これらのピンサー触媒の微量で、グリセロールなどの大量の産業廃棄物を乳酸と水素に繰り返し変換できます。このプロセスは非常に迅速かつ効果的なので、多くの産業がこれを使用し、特にバイオメディカル産業は規模を拡大するためにこれを使用します。IITグワハティの研究者は、産業廃棄物またはバイオマス廃棄物を貴重な化学物質に変換する効率的なピンサー触媒システムを考案しました。このプロセスの発見は、ビジネスと環境の両方に利益をもたらすため、多面的に有益です。

産業廃棄物は現在非常に急速に増加しており、二酸化炭素の排出量を増加させ、環境だけでなく生物にも悪影響を及ぼしています。バイオマスは日に日に増加しており、私たちの生活圏に収まるほどのスペースはありません。研究チームによると、これらの微量の挟み触媒がグリセロールなどの大量の産業廃棄物を乳酸と水素に繰り返し変換するという。このような触媒はまた、低エネルギー密度燃料であるバイオエタノールを高エネルギー密度のブタノールに効率的に変換する。触媒を使用することにはいくつかの利点があり、将来的には人類にとって役立つ可能性があります。また、以下の利点もあります。

  • 触媒は反応速度を速め、同じ量の生成物を生産するためにプラントを長時間稼働させる必要がなくなるため、コストが節約されます。
  • 触媒により、反応ははるかに低い温度で進行します。これにより、反応で消費されるエネルギーが削減され、持続可能な開発に役立ちます。
  • 彼らは業界のお金を節約します。
  • これらは反応で消費されることがないので、一度入手すれば何度でも使用できます。

ピンサー触媒は複雑な構造の分子で、有機部分がカニの爪のように金属コアにしっかりと保持されているため、より硬くなり、外力を加えなければ簡単には外れません。このような配置は、触媒に安定性を与えるだけでなく、意図した変換を選択的にもたらすこともできる。研究者らは、産業界や国際機関にとって大きな変革をもたらす可能性のあるこの触媒を設計するために多大な努力と精神を費やしました。彼らは、これらの極端な変換に使用される挟み触媒の大規模なライブラリを合理的に開発し、テストしました。実験は、有害な試薬や溶媒を使用せず、環境に優しい条件下で実施されました。これは、誰にでも影響を与える可能性があり、どの個人でも細胞の突然変異を増加させる可能性があるため、非常に危険なプロセスであるため、非常に厳重に禁止された領域の下で開発されました。最も効率的なピンサー型触媒は、金属中心の周囲の混雑が最も少ない触媒であることが判明しました。このような配置により、出発原料のグリセロールとエタノールから水素を簡単に除去し、それぞれ乳酸とブタノールに選択的に変換することが可能になりました。この発見の将来は非常に明るいです。なぜなら、廃棄物を維持し、生産性の高い材料を作り出すための適切なソリューションを産業界に提供できるからです。

これは、多くの場所、特に英国王立化学協会の雑誌、Chemical Communications および Catalysis Science and Technology で取り上げられているのは素晴らしい発見です。私たちの計算研究により、ピンサー触媒の前例のない活性は金属中心に存在する最小限の混雑によるものであることが判明し、反応性を制御する電子的および立体的要因を十分に理解できるようになりました。