Разработаны универсальные фотокатализаторы для «зеленой» химии
Российские ученые впервые получили универсальные фотокатализаторы, способные обеспечить различные пути протекания химических реакций за счет использования видимого света в качестве источника энергии. Их можно использовать на разных стадиях химического производства — как для синтеза, так и для утилизации органических соединений. Статья опубликована в журнале Applied Surface Science.Ученые из Института физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН и химического факультета МГУ разработали фотокатализаторы, которые успешно решают две главные проблемы химической промышленности: снижение экономических затрат и экологического следа.Авторы получили фотокатализаторы с помощью самосборки металлоорганических каркасов (пористых кристаллических решеток), состоящих из катионов цинка и порфиринов на поверхности наночастиц оксида графена. Размер пор в таких материалах можно менять, используя порфирины различного строения. Эти каркасы избирательно адсорбируют органические молекулы определенного размера из окружающей среды. На воздухе под действием света в каркасах образуется высокоактивный синглетный кислород, который запускает реакции окисления и деструкции. Они протекают в сто раз быстрее, чем при использовании катализаторов, состоящих из оксида графена. В безвоздушной среде фотокатализаторы запускают реакции восстановления тех же самых молекул, но только в том случае, если они подходят по размеру порам катализатора.«Главное преимущество наших материалов — это уникальное сочетание компонентов, собранных в определенную структуру, которое позволяет использовать один и тот же катализатор для большого числа разноплановых реакций. — говорит руководитель проекта Мария Калинина. — На основе таких фотокатализаторов можно создавать непрерывные и практически безотходные химические циклы синтеза и утилизации отработанных материалов, получая из одних и тех же исходных веществ разные продукты, а также применять их для селективной очистки окружающей среды от большого набора загрязняющих веществ».Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Facebook и Twitter.
